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然而，如果观察到的结构吸收较弱或具有相似的吸收特性，则整体图像对比度可能不足以获得有意义的图像。
尽管如此，小动物双能X射线，由于X射线是电磁波，因此不仅其吸收情况，而且其相对相位移动也会携带有关物体的信息。因此，相位衬度成为一种重要的成像方式，可在软生物组织和生物样品的硬X射线成像中获得足够的图像对比度，而传统的吸收射线照相术则无法做到这一点。
目前，X射线相位衬度成像的三种主要方法受关注，它们是基于传播的成像、基于分析器的成像和基于光栅的成像。近的定量研究表明，根据实验的具体参数，所有这些方法都能产生类似的结果。
成像光束线由用于光束、聚焦/离焦、过滤和单色化的多个组件组成。硬X射线成像光束线的实验站一般距离光源较远，通常是根据研究的样品设计和配备的，以处理特定的实验，同时考虑到光子通量、能量范围、聚焦和X射线准直。SR光束的特点是高度的空间相干性；这就允许利用传输X射线波产生的相移（phase shift ）效应作为形成图像的进一步机制。
与X射线管相反，同步本身具有层状、邻行的几何形状，因此探测器上的物体放大率很低，散射对图像形成的影响可以忽略不计。单色X射线的使用使光束硬化假象变得可以忽略不计，是提取样品定量信息（如成分、密度、形态等）的基础。
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