X光編碼孔徑成像理論及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、由于X射線在傳播過(guò)程中被介質(zhì)強(qiáng)烈地吸收，因此常規(guī)的成像方法不適合于X射線成像。這使得編碼孔徑成像技術(shù)成為X射線成像的主要方法之一。 在X射線的編碼孔徑成像中，X射線穿過(guò)按一定規(guī)律分布的小孔徑而在接收面上所形成的圖像，通常認(rèn)為是以投影方式形成的。實(shí)際上X射線在通過(guò)小孔時(shí)，也是要衍射的。只不過(guò)由于X射線波長(zhǎng)短，而忽略了衍射的影響。不同物點(diǎn)產(chǎn)生的圖像因相互錯(cuò)開(kāi)、疊加而在接收平面上形成了肉眼不易分辨的二維分布信號(hào)。為了得到目標(biāo)真實(shí)的空間

2、分布，需要對(duì)接收平面得到的編碼圖像進(jìn)行必要的解碼處理，即需要有圖像恢復(fù)和重建的后續(xù)處理過(guò)程。 在慣性約束聚變(ICF：InertialConfinementFusion)研究中，X光的空間分布攜帶著大量的物理信息，通過(guò)對(duì)其進(jìn)行空間分布的測(cè)量，可以獲得各種等離子體產(chǎn)生的空間分布的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)都是內(nèi)爆物理過(guò)程研究中必不可少的，因此高空間分辨的X光編碼成像是ICF研究的重要手段之一。 本文致力于研究編碼孔徑成像技術(shù)，及其在I

3、CF實(shí)驗(yàn)研究中的應(yīng)用。對(duì)編碼孔徑成像技術(shù)的理論問(wèn)題進(jìn)行了較為全面的探討。研究了編碼孔徑成像的重建技術(shù)，給出了二維目標(biāo)編碼成像的重建方法。對(duì)不同形狀孔徑進(jìn)行編碼解碼處理，選擇出最佳的孔徑形狀。 基于標(biāo)量衍射理論，考慮衍射效應(yīng)的條件下，從理論上推導(dǎo)了編碼孔徑點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)的公式，并對(duì)環(huán)形編碼孔徑進(jìn)行了詳細(xì)的討論。與課題組成員一起制備了環(huán)形編碼孔徑顯微鏡，結(jié)合其他成像設(shè)施，在中國(guó)工程物理研究院激光等離子體重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，用考慮衍射效應(yīng)