如今,许多μ-CT系统都能达到分辨率低于1μm的范围内,体素尺寸低于0.1 μm。样品相对于光源和探测器的位置可以改变,以调整放大率和分辨率;但是,由于样品必须在视野内,因此位置总是样品大小和空间分辨率之间的折衷。
传统的μ-CT光源主要用于吸收模式,因为产生的光束不具有足够的相干性来获得相位衬度。
用于μ-CT系统的探测器照相机可根据其是否具有分辨X射线能量的能力分为两类。种情况是光谱 CT,由于单光子计数探测器取得的进步,近在μ-CT系统中引入了这项新技术。在大多数情况下,探测器只是对所有 X 射线能量进行积分。
同步辐射(Synchrotron radiation,’SR)是由以相对论速度运动的电子改变运动方向而产生的。同步辐射涵盖了从红外线到硬X射线的大量电磁波谱。其主要特点是高强度(比传统X射线管高三到四个数量级)、高亮度和低发散发射。
SR是在大型设施中产生的,这些设施配备了不同的磁性结构(弯曲磁铁和插入装置),并根据不同的实验目的和用户要求进行了优化,以大限度地产生辐射(见图5)。SR从中提取,通过所谓的光束线(beamlines)传输到实验站。
然而,如果观察到的结构吸收较弱或具有相似的吸收特性,双能X射线,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,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。
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