x射线单色背光成像技术研究

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1、重庆大学本科学生毕业设计（论文）X射线单色背光成像技术学生：学号：指导教师：专业：光电信息工程重庆大学光电工程学院二O一一年六月GraduationDesign(Thesis)ofChongqingUniversityX-raymonochromaticbacklightimagingtechnologyUndergraduate:Supervisor:Major:OptoelectronicInformationEngineeringCollegeofOptoelectronicEngineeringCho

2、ngqingUniversityJune2011重庆大学本科大学生毕业设计（论文）<[键入文字]>摘要基于球面弯曲晶体的X射线单色背光成像，可以对诊断目标进行瞬态辐射成像，具有单色性好、成像效率高以及较大的视场和较高的空间分辨力等优点，是一种很好的X射线诊断技术。本文主要利用光路追踪软件模拟球面弯曲晶体成像，搭建了相应的弯曲晶体成像实验平台，得到了CuKαX射线背光成像。主要研究工作包括以下几个方面：1.概况总结了X射线背光成像原理，基于“罗兰圆”结构的球面弯曲晶体成像原理。球面晶体成像，光源在子午面和弧矢面

3、的像点是不重合的，这种位置的差距即像散，将影响成像质量。2.分析了背光成像像差及空间分辨率。一般的反射式系统都存在球差，彗差，像散。球面弯曲晶体成像校正了彗差、球差；仅存在像散。分析了空间分辨率，影响分辨率的主要参数为：光源尺寸，布拉格角，物距。3.利用光路追踪软件模拟了弯曲晶体背光成像，分析成像中各参数对分辨率的影响。通过光路追踪软件shadow建立起球面成像系统的模拟结构，只有满足反射条件的光线才能被有效反射进而成像；进一步模拟球面晶体成像系统，只有满足布拉格条件的光线才能被很好成像，聚焦于同一个点。利用

4、追踪软件shadow模拟成像过程中各种相关参数变化的情况，分析布拉格角，光源尺寸，物距，球面半径对成像质量及空间分辨率的影响。4.利用晶体的布拉格衍射原理搭建了球面弯曲晶体的背光成像平台，色散元件为α-石英球面弯曲晶体，弯曲半径为100mm。通过X射线胶片得到了CuKαX射线背光成像。最后，将得到的实验结果和软件模拟结果相比较，验证了球面弯曲晶体背光成像的可行性。关键词：惯性约束聚变，X射线成像，球面弯曲晶体，空间分辨率ABSTRACTX-raymonochromaticbacklightimagingbas

5、edonsphericalbentcrystalcanbetransientradiationimagingfordiagnosistarget,withgoodmonochromatic,highefficiencyimagingandlargeviewandhighspatialresolutionetc.ItisakindofverygoodX-raydiagnosistechnology.Thispapermainlyusesray-tracingsoftwaretosimulatespherical

6、bentcrystalimaging,buildingthebentcrystalimagingexperimentalplatform,obtainingtheCuKαX-raybacklightimaging.First,summarizetheX-raybacklightimagingtheory,andsphericalbentcrystalimagingprinciplebasedonthestructureofRowlandcircle.Theimagesoflightsourceinbothth

7、esagittalandtangentialplanearenotcoincided,sotheimagequalityisaffectedbecausethedistancebetweenthesagittalimageandtangentialimage(astigmatism).Second,analyzetheaberrationandspatialresolutionofbacklightimaging.Thereexistssphericalaberration,comaandastigmatis

8、m.Butsphericalbentcrystalimagingmeetseliminatecoma、aberration;sothesystemjustexistsastigmatism.Analyzespatialresolution,themainparameterswhichaffectspatialresolutionarethesizeoflightsource,Bragganglesa