文档介绍：重庆大学本科学生毕业设计(论文)
X射线单色背光成像技术
学生:
学号:
指导教师:
专业:光电信息工程
重庆大学光电工程学院
二O一一年六月
Graduation Design(Thesis) of Chongqing University
X-ray monochromatic backlight imaging technology
Undergraduate:
Supervisor:
Major: Optoelectronic Information Engineering
College of Optoelectronic Engineering
Chongqing University
June 2011
摘要
基于球面弯曲晶体的X射线单色背光成像,可以对诊断目标进行瞬态辐射成像,具有单色性好、成像效率高以及较大的视场和较高的空间分辨力等优点,是一种很好的X射线诊断技术。
本文主要利用光路追踪软件模拟球面弯曲晶体成像,搭建了相应的弯曲晶体成像实验平台,得到了Cu Kα X射线背光成像。主要研究工作包括以下几个方面:
1. 概况总结了X射线背光成像原理,基于“罗兰圆”结构的球面弯曲晶体成像原理。球面晶体成像,光源在子午面和弧矢面的像点是不重合的,这种位置的差距即像散,将影响成像质量。
2. 分析了背光成像像差及空间分辨率。一般的反射式系统都存在球差,彗差,像散。球面弯曲晶体成像校正了彗差、球差;仅存在像散。分析了空间分辨率,影响分辨率的主要参数为:光源尺寸,布拉格角,物距。
3. 利用光路追踪软件模拟了弯曲晶体背光成像,分析成像中各参数对分辨率的影响。通过光路追踪软件shadow建立起球面成像系统的模拟结构,只有满足反射条件的光线才能被有效反射进而成像;进一步模拟球面晶体成像系统,只有满足布拉格条件的光线才能被很好成像,聚焦于同一个点。利用追踪软件shadow模拟成像过程中各种相关参数变化的情况,分析布拉格角,光源尺寸,物距,球面半径对成像质量及空间分辨率的影响。
4. 利用晶体的布拉格衍射原理搭建了球面弯曲晶体的背光成像平台,色散元件为α-石英球面弯曲晶体,弯曲半径为100mm。通过X射线胶片得到了Cu Kα X射线背光成像。最后,将得到的实验结果和软件模拟结果相比较,验证了球面弯曲晶体背光成像的可行性。
关键词:惯性约束聚变,X射线成像,球面弯曲晶体,空间分辨率
ABSTRACT
X-ray monochromatic backlight imaging based on spherical bent crystal can be transient radiation imaging for diagnosis target, with good monochromatic, high efficiency imaging and large view and high spatial resolution etc. It is a kind of very good X-ray diagnosis technology.
This paper mainly uses ray-tracing software to simulate spherical bent crystal imaging, building the bent crystal imaging experimental platform, obtaining the Cu Kα X-ray backlight imaging.
First, summarize the X-ray backlight imaging theory,and spherical bent crystal imaging principle based on the structure of Rowland circle. The images of light source in both the sagittal and tangential plane are not coincided,so the image quality is affected because the distance between the sagittal image and tangential image (astigmatism).
Second,analyze the aberration and spatial resolution of backlight exists spherical a and spherical bent crystal ima