20 Hz高时空分辨X射线单色光动态显微CT研究

与白光X射线动态显微CT(Micro Computed Tomography)相比,单色光X射线动态显微CT具有较低的辐射损伤和较高的密度分辨率,但是更难以平衡其空间和时间分辨率。目前,单色光X射线动态显微CT的最高时间分辨率可达到13.3 Hz,探测器有效像素尺寸为5μm。为了构建具有更高时空分辨率的单色光X射线动态显微CT系统,基于上海光源快速X光成像线站（BL16U2）的高通量密度单色光,将高速转台与三镜头大数值孔径快速X射线成像探测器相结合,构建了实验系统。以速发型聚氨酯材料为研究对象进行了验证实验,在15 keV单色光下动态显微CT的时间分辨率达到了20 Hz,探测器有效像素尺寸为2.2μm。对气泡运动进行相关定量分析,证明该系统具有高时空分辨率和高对比度分辨率,可以对复杂运动系统进行四维时空定量分析,为BL16U2线站用户进行高时空分辨率的复杂原位研究提供了强大的实验平台。     

X射线的穿透深度

X射线的穿透深度对硬 X射线而言 ,穿透力是很强的。对于软 X射线 ,则几乎是不透明的 ,它随着波长的增加而减弱。 X射线的穿透能力对不同的物质相差也可达 10个量级以上     

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.     

基于相位衬度成像的X射线生物特征识别仪

海关生物安全检测对维护生态平衡和保护珍稀野生动植物具有重要意义.针对传统海关生物安全检测基于吸收衬度对生物样品成像衬度受限的问题,研制了一种基于相位衬度成像的X射线生物特征识别仪.通过采用光子利用效率高的同轴相衬成像方法进行成像,满足海关检测数据采集效率高和成像快的需求.为保证检测的辐射安全和样品调整方便,采用辐射防护...     

基于GPU并行计算的X射线动态显微CT的快速重构

上海光源X射线成像线站的X射线动态显微计算机断层扫描(Computed Tomography,CT)的用户实验产生了海量投影数据,采用基于CPU串行计算的CT重构方法速度慢,将导致实验数据的大量积压.图形处理器(Graphics Processing Unit,GPU)因其多核架构、可大规模并行化的特点,在高性能计算领...     

原子全息术的新方法

我们提出了一种制作原子全息图的方法。实验装置如图 1所示 ,主要由 4部分组成 :原子束源、磁光冷阱、菲涅耳波带片和探测系统。图 1原子全息实验装置示意图Ｆｉｇ .1Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｓｅｔｕｐｆｏｒｒｅｃｏｒｄｉｎｇａｔｏｍｉｃｈｏｌｏｇｒａｍｓ1)原子束源本实验采用亚稳态 1Ｓ3Ｎｅ 原子作束源 ,它可以通过以下两种方式获得 :( 1)通过高压放电获得Ｎｅ+ｅ Ｎｅ +ｅ( 2 )用 594ｎｍ激光激发产生Ｎｅ +ｈνＮｅ +ｅ　　 2 )磁光冷阱磁光冷阱由激光形成的驻波场和弱磁场组成。在光和原子相互作用过程中 ,借助于光与原子间线性动量共…     

具原子分辨率的X射线全息术

介绍了内源和内检测器两种硬X射线荧光全息术的工作原理及基本发展过程.     

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。     

同步辐射X射线成像法原位研究Al-15％Cu合金柱状晶一等轴晶转变以及无轴柱状枝晶生长

利用上海光源同步辐射装置（SSRF）,通过原位及实时探测研究Al—15％Cu合金定向凝固。结果表明：外部热扰动激发柱状晶一等轴晶转变（CET）。当固一液界面前沿的溶质边界层较薄时,枝晶尖端碎片的分离和漂浮是转变的前奏。而枝晶的三角尖端是断裂敏感区域。只要条件合适,一种新的枝晶形貌将孕育和长大。这种枝晶没有明显的主枝臂,称为无轴柱状枝晶。     

Sn-12%Bi合金二次枝晶生长行为的实时成像

第三代同步辐射光源配合高读写速度及高分辨率的CCD(Charge coupled Device)成像系统对合金凝固过程枝晶组织演变进行实时成像.作为首批上海光源试用光用户,采用类同轴成像法得到一系列不同冷却速率下的枝晶组织生长动态图像.随冷却速率的加大,合金的枝晶组织趋向等轴晶形貌生长,形核率增加,枝晶的二次枝晶臂间距明显减小.不同的冷却速率对合金微观组织中的显微偏析也有显著影响.