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与 ABI 相似,边缘照射(EI)方法也是基于检测光子穿过样品时的折射角。与 ABI 不同的是,EI 并不使用晶体,而是基于放置在样品后面和探测器前面的两套准直狭缝系统来检测折射效应。

图11 所示为同步使用的的技术,该装置由放置在样品前的个狭缝(称为样品前狭缝)和第二个狭缝(称为检测器狭缝)组成,前者用于准直光束,后者与检测器的一个像素行对齐。这两个狭缝具有相同的开口(约几十微米),但稍有错位。

与 ABI 一样,EI也能生成样品折射率梯度的图像。沿着与狭缝正交的方向逐步扫描样品,然后将所有单线粘贴在一起,活体动物骨密度和身体成分分析,即可获得样品的整体图像。

由于EI技术不需要相干源,因此针对传统 X 射线管开发了一种改进的设置。在这种情况下,可以用两个掩膜(图10)代替两个狭缝,从而实现上述工作原理,掩膜的特点是有多个孔径,而且不再需要垂直样品扫描。

基于光栅的成像( Grating X-Ray Interferometry,GI)系统以使用光栅干涉仪为基础。该技术基于Talbot 在19世纪 30 年代发现的光学现象,并设想使用相位光栅和分析光栅。

根据这一现象,在 X 射线照射下,光栅再现的图像会以 dT = 2p2/λ 的规则距离重复出现,其中p是光栅的周期。物体会对X射线光束产生吸收、折射和散射效应,从而改变光栅产生的干涉图案。因此,肌肉含量体成分分析,可以利用角度偏移作为探测器上的强度调制,测量有样品和无样品时干涉图案的变化。

在过去的 20 年中,人们探索了不同的基于相位的X射线成像方法,体成分分析,如今这些方法已得到广泛应用。下面将简要介绍应用多的相位敏感方法,即基于传播的成像(PBI)、基于晶体分析仪的成像(ABI)、边缘照明(EI)和Talbot (或光栅)X 射线干涉测量(GI)。

基于传播的成像(PBI)是简单的一种相位衬度技术,因为光束中不需要光学元件,双能X射线动物身体成份分析,也不受光束单色性的限制。在这种模式下,当光束穿过物体时,波前的不同部分会产生不同的偏转,从而产生干涉,产生特征图案,该图案会被放置在离样品本身适当距离(图8)的探测器记录下来。

由于菲涅尔衍射原理,相移会转化为可探测到的强度变化。为了实现传播光束的干涉,需要非常高的空间相干性,并且需要高分辨率的探测器来观测条纹。

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