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CT图像形成所依赖的原理可以是吸收或相位衬度效应。在传统的X射线成像中，图像的形成基于样品细节对X射线吸收的差异，即骨骼等致密结构比软组织等较轻元素吸收更多的X射线；因此，CT基于X射线穿过被测样品的线性衰减系数映射，而衰减取决于物体的成分和密度。
第二种相互作用，即康普顿散射。在这种情况下，X射线光子会将电子从原子中释放出来，并在散射过程中失去部分初始能量。这种相互作用会产生一个散射光子和一个正离子。根据光子能量和样品成分的不同，光子可以偏转0到180°的任意角度。
在相干散射中，不存在电离过程。因此，散射光子与初始光子具有相同的能量。
这三种相互作用的总体结果是，穿过材料的X射线光子要么被吸收，小动物双能X射线，要么被散射。散射不利于CT图像的形成，因为它会增加噪声水平。
进行μ-CT扫描的常见方法是使用传统的微聚焦X射线管。与所有X射线管一样，当高能电子在固体金属阳极中停止时，就会产生X射线：X 射线是电子在电位差作用下加速所获得的动能转化为电磁辐射的结果，这是碰撞和辐射相互作用的结果。通常会产生一束多色发散光束，并从中选择一个锥形固角。
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