X射线相位定量成像技术与测量方法技术

本申请公开了一种X射线相位定量成像技术与测量方法、装置、设备及其存储介质，本申请提供的方案，从系统的成像机制与信号探测上避免了正反相位像发生重叠的现象，无需后续复杂的正反相位像分离运算即可直接提取样品的相位图像，简化了数据处理的流程，提高了样品相位信息采集的效率；该成像技术构建了成像系统参数与正反相位像分离程度之间的关联，并定量设计了系统中各个光学器件需要满足的成像条件，提出了一种测量绝对相位信号的实验方法，所提出的探测器装配方案能够对不同分离方向和程度的相位图像进行精确测量。度的相位图像进行精确测量。度的相位图像进行精确测量。

【技术实现步骤摘要】
X射线相位定量成像技术与测量方法


[0001]本专利技术涉及X射线显微成像方法
，具体涉及一种X射线相位定量成像技术与测量方法、装置、设备及其存储介质。

技术介绍

[0002]X射线相位衬度成像，作为一项十分重要的X射线成像技术，能够有效提升弱吸收样品(例如软组织、碳材料)的图像对比度，被广泛应用于多个领域不同分辨的X射线成像任务中。例如在生物方向能够对聚合物支架中的细胞实现高质量的形态表征；在材料领域可用以观测不同充电状态下锂氧电池中的过氧化锂形貌及其孔径分布；在考古研究中用于表征自中新世以来物种的寄生协同进化等。相比X射线吸收成像，X射线相位成像主要有以下特点和优势：首先，对于轻质弱吸收样品，相位衬度具有更高的灵敏度，可以提升图像的信噪比，从而更好的反映物体内部的结构信息；其次，相位衬度具有不同于吸收衬度的X射线能量依赖性，其实际应用可以部分缓解在高能X射线条件下图像吸收衬度弱的困难，有望实现低剂量的高质量成像；最后，相位衬度能够增强观测对象的其他目标特性而非吸收对比度，是对X射线吸收成像很好的补充。正因如此，X射线相位成像方法受到众本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种X射线相位定量成像技术与测量方法，其特征在于，该方法包括：通过光栅干涉仪的X射线相位显微系统，实现待测样品的正反相位像的完全分离；依据正反相位像的分离程度，给出具备多个空间自由度的探测器装配和调整方案；通过探测器装配和调整方案对分离后的正反相位像进行探测。2.根据权利要求1所述的X射线相位定量成像技术与测量方法，其特征在于，所述实现待测样品的正反相位像的完全分离，包括：在保证对样品清晰成像的前提下，判断正反相位像之间的分离距离是否大于样品沿光栅步进方向的最大尺寸，即其中，λ为X射线波长，p为相位光栅沿步进方向的等效周期，d4为相位光栅到探测器的距离，M为样品经由波带片放大成像的倍数，Δ为样品沿光栅步进方向的最大尺寸；若正反相位像之间的分离距离大于样品沿光栅步进方向的最大尺寸，则正反相位像之间完全分离；若未完全分离，则可以依据表达式调节相应的系统参数进而增加正反相位像分离的程度。3.根据权利要求1所述的X射线相位定量成像技术与测量方法，其特征在于，所述在探测端实现正反相位像的完全分离之后，该方法还包括：根据已获得的正反相位像的定量分离信息，利用具备多个空间自由度的探测器装置以实现准确的信号提取。4.根据权利要求3所述的X射线相位定量成像技术与测量方法，其特征在于，所述利用具备多个空间自由度的探测器装置以实现准确的信号提取，包括：通过组合两个探测器形成探测阵列来同时记录样品的正反相位图像，其中，两个探测器接收面的间距取决于正反相位像的分离程度。5.根据权利要求3所述的X射线相位定量成像技术与测量方法，其特征在于，所述利用具备多个空间自由度的探测器装置以实现准确的信号提取，包括：采用单个X射线探测器，配合上三个方向的运动轴及连接组件和滑动机构，通...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛永帅，杨杰成，梁栋，刘新，郑海荣，苏婷，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：