一种新型X射线相衬成像实验室系统

目前的X射线相衬成像研究大都采用同步辐射光源。光源点尺寸达微米量级的X射线管辐射具有较好的空间相干性，也可用于相衬成像研究。本文报道了一种基于纳聚焦x射线管的新型相衬成像实验室系统，光源点尺寸可达500nm。实验结果表明，该系统可对低Z样品如生物软组织、有机样品等的内部结构成清晰像，分辨率可达微米量级。与已有系统相比较，其空间分辨率和有效通量都有相当大的提高。锥形光束张角约为300，通过纵向扫描机构调节样品与光源点间距可调整投影放大率，从而降低对探测器分辨率的要求。适用于大样品研究，且可实现样品的横向二维扫描。在医学、生物学、材料科学及化学反应动力学等领域有重要应用前景。     

波音核聚变驱动飞机引擎获得美国专利

<正>【本刊2015年8月综合报道】2015年6月30日,美国专利和商标局批准了波音公司提交的核聚变驱动飞机引擎的专利申请。核聚变驱动引擎与传统引擎不同的是,波音研发的这种引擎使用激光促使氘和氚靶丸发生聚变反应,从而为飞机提供推动力,其原理如图1所示。这种引擎提供动力的过程包括:将含有氘和氚的靶丸送入引擎内的热点位置,然后使用多条高功率激光束照射热点位置,靶丸     

中药显微结构的微聚焦管X射线相衬成像研究

采用基于微聚焦管的X射线相衬成像（XPCI）方法研究了多种中药材的显微结构,并与中药图谱及X射线吸收像相对照。实验结果表明,这种新的成像方法可以有效地对中药材的显微结构成像。与传统方法相比,其特点是不破坏样品结构且探测灵敏度较高。最后探讨了这种新的成像方法在中药显微鉴定领域的应用前景。     

激光核聚变中的X射线解谱方法和有质动力研究

(1)激光核聚变中的X射线解谱方法。为了求解激光核聚变中的X射线能谱,在SAND迭代基础上提出了一种带有周期性光滑化的限幅迭代解谱方法。这个方法适用于根据亚千电子伏X射线能谱仪、多道K边滤波谱仪和多道滤波-荧光谱仪的测量结果回推靶等离子体X射线能谱。这个方法完全抑制了简单SAND迭代中的数值不稳定性,消除了解谱计算结果中的数值结构,对初始试探谱有很强的适应性,解谱计算结果与初始试探谱无关。(2)二维激光传播和有质动力。为了研究激光二维传播,开发研究了二维激光传播程序HEATER,考虑介质对激光的吸收、衍射和折射效应。经过适当修改,对激光吸收效率和径向轴向有质动力进行了数值研究,得到了较好结果。     

X射线法ICF靶丸几何参数批处理及壁厚分布计算

分析了靶丸微焦X射线成像的基本原理,采用改进Hough变换对靶丸X射线数字图像进行自动圆参数检测,结合最小二乘圆拟合算法获得了精确的多层靶丸几何参数,给出了靶丸图像批处理的整个分析流程,并开发了一套完整的靶丸X射线图像批处理计算软件。在此基础上讨论了靶丸壁厚分布的批处理计算问题,给出了多层靶丸壁厚分布状态及单层靶丸全表面壁厚分布情况的计算示例。     

总能量为40J的“预-主”脉冲激光驱动的波长为32.6nm的类氖―钛离子软X射线激光(英文)

利用脉宽为 650 ps,主脉冲能量仅有 40 J 的驱动激光,演示了类氖―钛离子 J=0→1, 3p→3s 跃迁、波长为 32.6 nm 的软 X 射线激光。所用能量比以前用于低 Z 元素类氖―离子 X 射线激光的驱动能量低约一个量级。为了确定类氖―钛 X 射线激光产生的驱动能阈值,进行了一系列平板钛靶的实验。实验中,靶长采用 1.8 cm,驱动源为“星光”装置输出的波长为 1.05 μm 的激光脉冲,而“预-主”脉冲间隔为 5 ns,当预脉冲能量为主脉冲能量的 1%时,X 射线激光产生的阈值能量为 40 J,当预脉冲能量为主脉冲的 9%时,阈能量则为 110 J。1%和 9%两种预脉冲条件下,波长为 32.6 nm 的类氖―钛 X 射线激光线峰值偏转角均为 5 mrad,而发散角则分别为 4 mrad 和 5 mrad。     

同步辐射X射线位相衬度成像-X射线位相衬度照相术

X射线位相衬度成像是进行生物、医学和材料科学研究的一种新的重要手段。在中国科学院高能物理研究所北京同步辐射装置4WlA光束线和形貌站,用三种单色光学模式和位相的二阶导数衬度成像机理,对一系列样品进行了研究。已观察到较大面积样品内边界增强的位相衬度图像,如小鱼、SD大鼠的肺组织,空间分辨率在几μm量级。     

同步辐射相衬成像对组织形态结构及相关抗原表达的影响

利用北京同步辐射装置（BSRF）4W1A光束线提供的硬X射线,以类同轴全息法、衍射增强法（Diffraction enhanced imaging,DEI）,对兔正常骨、骨缺损;小鼠正常肺、肺癌;大鼠正常肝、肝纤维化、肝硬化等固定样品进行了同步辐射硬X射线相衬成像观察.在此基础上,成像组织及空白对照组织均按常规方法制片后进行HE染色,在光学显微镜下观察组织细胞形态结构;采用免疫组织化学技术检测其相关抗原Ⅷ、S-100、FN、泛素的表达,并根据抗原表达强度进行半定量分析.结果显示,成像组与空白对照组的骨、软骨、肝、肺组织染色均匀,结构清晰,无细胞损伤;两组骨、肝、肺相关抗原表达无明显差异.表明在以同步辐射硬X射线相衬成像方法观察固定组织的过程中,不会对骨、软骨、肝、肺组织的形态结构及一些相关抗原表达造成损伤和影响.     

上海光源X射线成像实验站相位衬度CT初步结果

X射线相位衬度CT能获得样品内部结构的边缘增强图像,可观察到传统X射线吸收CT无法观察到的生物软组织内部微细结构,具有巨大发展潜力.经初步调试,上海光源X射线成像实验站的8-72.5 keV单色X射线输出已能用于实验研究.本文在X射线成像实验站上开展生物样品(蝗虫)同轴X射线相位衬度CT研究,获得蝗虫样品的切片重构图像和三维重建图像.结果图像中,蝗虫样品的翅膀、表面纹理和内部组织分布情况清晰可见.     

超短超强激光与固体靶相互作用所致X射线剂量实验研究

超短超强激光与固体靶相互作用可产生显著的X射线剂量,其辐射防护问题是辐射防护和激光等离子体物理的学科交叉问题,对超短超强激光装置安全运行至关重要。为验证清华大学所提出的剂量评估公式,对超短超强激光与固体靶作用所产生的X射线剂量开展了实验研究。设计了用于屏蔽靶室内超热电子和散射光子的屏蔽结构,仅测量超热电子和固体靶作用所产生的X射线剂量,并开展蒙特卡罗模拟评估其屏蔽效果。基于星光 Ⅲ激光装置对不同激光功率密度（7×1018~4×1019 W/cm2）下不同角度上的X射线剂量开展了实验测量,并与不同的剂量评估公式结果进行了比较分析,实验中还对不同剂量测量探测器的响应进行了比较。计算结果表明,所设计的屏蔽结构能很好地屏蔽超热电子和散射光子。实验结果表明,清华大学所提出的剂量评估公式较文献公式能更好地与实验结果吻合。随激光功率密度的增加,前向的X射线剂量较侧向增加得更快。