X射线大视场相衬成像位移误差的数值分析.pdf

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1、第34卷第1期深圳大学学报理工版Vol.34No.12017年1月JOUＲNALOFSHENZHENUNIVEＲSITYSCIENCEANDENGINEEＲINGJan.2017【光电工程/OpticalEngineering】X射线大视场相衬成像位移误差的数值分析1，211111黄建衡，雷耀虎，刘鑫，郭金川，李冀，郭宝平1)深圳大学光电工程学院，光电子器件与系统教育部/广东省重点实验室，广东深圳518060;2)深圳大学信息工程学院，广东深圳518060摘要:随

2、着X射线光栅相衬成像视场的扩大，相位步进法中的位移误差会对相衬图像造成很大影响．提出一种X射线大视场光栅相衬成像位移误差的数值分析方法，通过数值计算获得不同位移误差下两个聚苯乙烯小球的相衬成像结果．理论模型的数值计算结果表明，位移误差会导致小球相衬图像产生明暗条纹的背景干扰，位移误差越大，其相衬图像受背景条纹的干扰越严重．当位移误差达到光栅周期的1/10时，小球相衬信息几乎被背景条纹所淹没，致使其边缘信息无法识别．要获得背景均匀的大视场相衬图像，则位移误差最好控制在光栅周期的1/100以下．分析结果可为X射线大视场相衬成像系统的设计提供参考依据．关键词:光学

3、工程;X射线;相衬成像;相位步进法;位移误差;视场中图分类号:O434.1文献标志码:Adoi:10．3724/SP．J．1249．2017．01008NumericalanalysisofshifterrorinX-rayphasecontrastimagingforlargefieldofview1，211HuangJianheng，LeiYaohu，LiuXin，111GuoJinchuan，LiJi，andGuoBaoping1)CollegeofOptoelectronicEngineering，KeyLaboratoryofOptoelectr

4、onicDevicesandSystemsofMinistryofEducationandGuangdongProvince，ShenzhenUniversity，Shenzhen518060，GuangdongProvince，P．Ｒ．China2)CollegeofInformationEngineering，ShenzhenUniversity，Shenzhen518060，GuangdongProvince，P．Ｒ．ChinaAbstract:Withtheexpansionoffieldofview(FOV)ingrating-basedX-ray

5、phase-contrastimaging(XPCI)，shifterrorinphasesteppingmethodcausesagreatimpactonthequalityofphase-contrastimage．Amethodispresentedtoanalyzeshifterroringrating-basedXPCIforlargeFOV，andtheimagingresultsoftwopolystyrenespheresunderdifferentshifterrorsareobtainedbynumericalcalculation．T

6、heresultsshowthatinterferencesofstrippatternsappearinthebackgroundofphase-contrastimages．Thelargertheshifterroris，themoreserioustheinterferencebecomes．Whentheshifterrorisupto1/10ofthegratingperiod，theedgesofthespheresareunabletobeidentifiedfromstrippatterns．Andshifterrorhastobeseta

7、slessthan1/100ofthegratingperiodtoobtainaphase-contrastimagewithoutstrippatternsforlargeFOV．Thenumericalanalysisanddiscussionofshifterrorwillbebeneficialtothede-signofgrating-basedXPCIforlargeofview．Ｒeceived:2016-09-30;Accepted:2016-11-12Foundation:NationalSpecialFoundationofChinaf

8、orMajorScienceInstrument(6