同步辐射成像技术应用于肿瘤新生血管的实验初探

肿瘤新生血管对肿瘤的生长、转移有重要作用,但目前传统影像技术只能分辨直径大于200 μm的血管.同步辐射相衬成像技术对生物软组织如血管、肿瘤等成像有巨大优势,空间分辨率可达1 μm.本研究用上海光源(SSRF)X射线成像与生物医学应用光束线站,不使用造影剂,对不同时期的裸鼠脊背皮翼4T1乳腺癌视窗模型内的肿瘤新生血管相衬成像,观察到密集、不规则、细小弯曲的肿瘤新生血管,能分辨的最小血管直径20-30μm.     

激光核聚变靶的X射线相衬显微成像研究

激光核聚变在置有聚合物靶丸的金属靶室内进行,靶丸通常由碳、氢等低Z元素组成,传统的X射线成像很难诊断靶丸在靶室内的位置.X射线相衬成像在低z元素样品成像中具有独特的优越性,但很少用于强吸收介质包裹的低Z样品结构成像.针对激光核聚变靶丸位置无损检测这一难点,建立了相应的X射线相衬显微成像物理模型.数字模拟和微聚焦源X射线相衬成像初步实验研究的结果表明,通过选择合适的成像参数,如光子能量、成像距离等,可以获得靶丸位置的清晰成像.因此,可以认为X射线相衬成像技术用于激光核聚变靶室诊断是可行的.该技术还可以扩展到其他高Z介质内部低Z样品结构成像,如石油勘探中包裹体的研究等.     

双能量X射线荧光全息图重构算法消除孪生像的模拟研究

X射线荧光全息术以样品内部的发光原子作为相干光源进行全息成像,可以直接观测到晶体内部原子的三维排列结构.和传统的全息术一样,X射线荧光全息术也遇到了孪生像问题.本文以27个Fe原子成立方排列的结构为模型,采用双能量荧光全息图重构算法研究入射X射线能量的选取对消除孪生像效果的影响.结果表明:记录荧光全息图的两个X射线能量越接近(对于内探测器全息术而言,最小能量差取决于单色器和探测器的能量分辨率;对于内源全息术而言,最小的能量差取决于元素的两个紧邻荧光能量差和探测器的能量分辨率),消除孪生像的效果越好;而入射X射线的能量越高,则原子像的分辨率越高.     

X射线相衬成像用于生物碱沉淀研究的可行性

生物碱与一些特殊的试剂作用生成沉淀。这些反应可用于生物碱的检测和精制。本文分别在同步辐射装置和微聚焦X射线成像系统上用X射线相衬成像(XPCI)方法研究了三种不同类型的生物碱沉淀的结构。研究结果显示：在Hager试剂作用下，有机胺类的秋水仙碱沉淀呈针状，吡啶类的槟榔碱沉淀呈胶团状，异喹啉类的小檗碱沉淀呈花瓣状。与目测或在光学显微镜下观察到的形态有很大差别。为今后用XPCI方法研究更复杂的化学反应体系提供参考和依据。     

同步辐射光源四维原位成像助力材料微结构损伤高分辨表征

具备高时空分辨率的同步辐射光源是标志着现代基础科学核心创新能力的一种大科学装置。介绍了基于高能X射线三维成像的原位加载装置的国内外研究进展,简要论述了作者团队自2011年以来基于上海同步辐射光源和北京同步辐射装置自主研制的系列原位加载装置,包括原位拉伸、压缩、低周疲劳、高周疲劳、超高周疲劳试验机及其样品环境,以及针对轻质高强材料(激光焊接铝合金和激光增材制造铝、钛合金等)缺陷安全性评定开展的研究工作。结果表明,原位加载装置是表征先进材料微结构损伤演化的核心,也是关系国家竞争力的大科学装置的重要支撑。     

基于透镜耦合的X射线成像探测器闪烁体厚度对成像质量的影响

闪烁体是同步辐射X射线成像探测器的重要组成部分,它将入射X射线转换为可见光,再由可见光成像探测器接收成像。闪烁体的厚度对成像的空间分辨率、图像衬度有较大的影响,选取合适的厚度的闪烁体,与探测器物镜(数值孔径)及X射线能量等实验条件达到最理想的匹配,将有助于获得高质量的X射线成像结果。但目前上海光源(Shanghai Synchrotron Radiation Facility,SSRF)用户在开展X射线成像实验时,基本都未考虑到闪烁体厚度对成像质量影响的这个因素,难以获得最佳图像质量的实验结果。本文先根据理论的分辨率曲线预测了探测器各个镜头的闪烁体的最佳匹配厚度,并利用上海光源成像线站(BL13W1)配备的PCO2000探测器以及不同厚度的YAG闪烁体进行了实验验证,经过对实验结果的图像衬度进行分析,获得了探测器各个物镜镜头的最佳匹配闪烁体厚度,实验结果与理论预测值基本相符,这将为上海光源成像线站基于透镜耦合的X射线成像探测器的高效使用提供指导。     

新型Wiggler自由电子激光器的变参数理论

研究了参数可变情况下的新型Ｗｉｇｇｌｅｒ自由电子激光器的增益线型，在小信号条件下给出了增益的解析表达式，从而得到了不同参数条件增益曲线的变化情况，指出了影响增益的最重要的三个因素．     

1994年底长波自由电子激光

简短总结了长波自由电子激光的现状及其未来最重要的发展方向，为讨论方便，长波是指波长长于０．５ｍｍ。长短波间的区发并非完全随意。它们具有不同的物理过程。例如，长波中主要彩和强流电子束，因而空间电荷效应变得很重要。诚然，其主要相互作用机制通常是相干拉曼散射，而不是相干康普顿散射。另外，波长较长时，由漂移管及腔中电子束的 效应及有限横向尺寸导致的色散效应将变得重要。长波自由电子激光研究的最终目标是建立总     

基于同步辐射高能X射线的喷油器喷嘴内部几何结构及尺寸的测量

由于目前很难精确地对柴油喷油器喷嘴内部结构和尺寸进行直接测量,利用上海光源高能高通量同步辐射X射线,对喷油器进行X线层析扫描,获得了高精度的喷油器内部三维结构模型,并基于该模型实现了柴油机喷油器的喷孔孔径、喷孔间夹角、喷孔锥角以及喷孔上下倒角半径的测量。测量结果表明,用本文方法能够实现喷油器内部结构及尺寸的测量,且测量得到的各种尺寸参数具有较高的精度。