中国科学院国际合作局对外合作重点项目(GJHZ09058)
- 作品数：10 被引量：39H指数：6
- 相关作者：肖体乔任玉琦周光照陈灿薛艳玲更多>>
- 相关机构：中国科学院上海应用物理研究所中国科学院研究生院复旦大学更多>>
- 发文基金：中国科学院国际合作局对外合作重点项目国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：理学机械工程自动化与计算机技术生物学更多>>
- 利用X射线K边减影成像研究铜离子在聚合物材料上的吸附被引量：8
- 2010年
- 研究和开发新型有机功能材料来吸附重金属离子,是解决水体重金属污染的重要途径之一。采用传统技术,很难直接观察到吸附材料中重金属离子的分布。利用同步辐射X射线能量可调谐及其较强的穿透性,采用K边减影(KES)成像技术对此问题进行了研究。通过优化实验条件和图像配准、中值滤波等图像处理,成功地将这一技术运用到有机材料吸附金属离子过程的研究中,得到了非常清晰的铜离子在聚偏氟乙烯改性高分子材料上的分布图像。研究结果表明,铜离子被吸附后进入到吸附材料的内部。通过研究还发现,样品颗粒的尺度对铜离子进入颗粒内部的深度影响不明显,单位时间铜离子吸附的质量主要受到吸附材料表面积的影响。
- 郭荣怡马红娟薛艳玲谢红兰邓彪杜国浩王敏肖体乔
- 关键词：图像处理
- 利用X射线相衬显微研究野山参的特征结构被引量：9
- 2010年
- 利用X射线的空间相干特性,可实现低Z介质内部结构的高衬度成像.人参主要由碳、氢、氧、氮等轻元素组成,原则上可以利用相衬成像来实现其特征结构的无损成像.由于具有更高的相干通量,利用第三代同步辐射光源成像可获得更高的时间和空间分辨,可用于研究更高分辨的人参特征显微结构.本文利用新建成的上海光源,较为系统地研究了野山参的显微特征结构.作为比较,给出了相应的园参特征结构,并与野山参进行了比对、分析.发现了一种未曾报道过的结构,这很可能是一个新的人参特征结构.研究结果表明,X射线相衬显微有望成为野山参鉴定的一种新的手段.
- 薛艳玲肖体乔吴立宏陈灿郭荣怡杜国浩谢红兰邓彪任玉琦徐洪杰
- 关键词：显微鉴定
- 相干X射线衍射成像三维重建的数字模拟研究被引量：7
- 2012年
- 利用相干x射线衍射成像"过采样"采集样品的远场相干衍射图样,结合相位重建迭代算法重建物空间样品信息.三维重建过程中,边界约束条件是相位重建算法中最为关键的部分.本文采用数字模拟的方法,利用灰度值图像作为物空间的样品,研究并实现了边界条件的自动寻找,重建结果显示比以往采用较"松"的边界约束更为精确.利用噪声模拟方法,研究了衍射图样中不同噪声类型的滤除对重建结果的影响.研究发现传统的去噪方法在高噪声情况下不能直接应用于相干x射线衍射成像,并找到了适用于相干x射线衍射成像噪声滤除的有效方法.研究表明,此方法能非常有效地降低噪声对重建结果的影响.利用模拟三维纳米金颗粒作为样品,完成了对纳米金颗粒中电子密度分布的三维重建,在有随机噪声的影响下,也得到了很好的重建结果,并找到了成功实现三维重建的噪声限为信噪比不低于27.
- 周光照王玉丹任玉琦陈灿叶琳琳肖体乔
- 关键词：过采样显微成像
- 影响同步辐射X射线螺旋显微CT的若干因素研究被引量：6
- 2012年
- 同步辐射X射线是扁平光,传统显微CT难以对长样品实现快速、高分辨、低剂量三维成像,螺旋扫描的引入可以很好地解决这一难题.本文采用数字模拟和实验的方法较为系统地研究了螺距、光斑竖直高度和180°投影数对成像质量、速度的影响.模拟结果表明,在螺距不大于2的前提下,180°投影数增大,误差减小,CT成像速度变慢;光斑竖直高度增大,速度加快;螺距增大,速度加快,且误差在允许范围内;选取合适的参数值使旋转平移比为整数,误差最小.同时,优化参数并在上海光源实现螺旋显微CT,从实验上验证了模拟结果.研究表明,通过优化各参数,同步辐射螺旋显微CT可以实现快速高质量三维成像,为以后的实际应用提供了依据.
- 王玉丹彭冠云佟亚军周光照任玉琦杨群肖体乔
- 相移吸收二元性算法用于X射线混合衬度定量显微CT的可行性研究被引量：8
- 2012年
- 本文采用相移吸收二元性(PAD)相位恢复算法来实现混合衬度样品内部不同密度组分的定量成像,采用数字模拟和实验研究验证该方法的可行性.模拟结果表明,对于三种不同材料其重构误差均小于1%,且误差值随材料折射率的增大而减小.利用上海光源X射线成像线站开展了实验研究,结果表明用单距PAD相位恢复算法可获取样品的定量信息.与模拟结果相比,实验中的重构精度相对较低,环状伪影可能是影响精度的主要原因.模拟和实验研究过程中,均只采用了一组单距投影数据.可以认为,相移吸收二元性算法可用于混合衬度样品的定量信息分析研究.由于剂量相对较低,应可适合于软组织和骨骼同时存在时生物医学样品的定量相衬CT研究.
- 刘慧强任玉琦周光照和友薛艳玲肖体乔
- 关键词：相位恢复
- Laue弯晶聚焦特性的光线追迹研究被引量：1
- 2012年
- 由于可有效降低高热负载的影响,Laue弯晶是插入件辐射高通量密度硬X射线(30 keV以上)聚焦、准直和单色化的最有效的光学元件.研究其聚焦光学特性,对发展高性能、高稳定的Laue弯晶单色器具有重要意义.采用自行发展的光线追迹软件较为系统地研究了Laue弯晶的聚焦特性,分析了入射光性质及弯晶参数对聚焦光斑、焦距、发散度等主要光学参数的影响.结果表明,衍射能量越高,聚焦光斑越小,并趋于稳定值;弯曲半径越小,聚焦光斑越小,并在其达到一阈值时得到聚焦光斑的极小值,之后随着弯曲半径的变小,由于像差等因素的影响,聚焦光斑反而变大;晶体越厚,聚焦光斑越大,呈线性正比关系.对于衍射光发散度,其随着衍射能量的增大而变小,并趋于稳定值;其与晶体曲率呈线性正比关系.同时通过研究得到弯晶各参数的合理选择范围.
- 陈灿佟亚军谢红兰肖体乔
- 关键词：X射线光学光线追迹
- 相干X射线衍射成像的数字模拟研究被引量：3
- 2011年
- 相位重建是实现X射线相干衍射成像的关键,它利用远场采集的样品傅里叶相干衍射花样、结合过采样理论,再采用迭代算法复原样品的相位信息.文中采用数字模拟的方法,利用小尺寸二维非周期性图形作为物场,研究了过采样比对重构结果的影响,研究发现,迭代次数为1000次时最佳过采样比的范围是3—7之间.利用噪声模拟方法,研究了噪声对相位重建的影响,找到了完成相位重建的噪声限是信噪比不能低于10.分析了重构结果中孪生像以及随机平移的产生原因,并给出了相应的解决办法,结果表明,此方法可有效地提高重构图像的质量.
- 周光照佟亚军陈灿任玉琦王玉丹肖体乔
- 关键词：过采样显微成像
- 利用荧光CT实现生物医学样品内元素分布的无损成像被引量：5
- 2011年
- 荧光CT是一种可无损重建元素空间分布的发射型断层成像技术,对生物医学研究具有重要意义。同步辐射的高通量、高准直和能量可调等特性使荧光CT的生物医学应用成为可能。文章通过优化设计,在上海同步辐射光源建立了一套用于生物医学样品微量元素分析的荧光CT成像系统。通过对实验装置的优化,提高了系统的数据采集速度和空间分辨率。将极大似然-期望最大化重建算法引入到荧光CT,显著提高了图像重建精度。最后采用测试样品和医学样品对系统进行了测试。实验结果表明该系统能正确探测感兴趣元素在样品内的分布,空间分辨率达150μm。可以认为,该系统在图像重建精度、空间分辨率和数据采集速度等方面均可满足大尺度生物医学样品研究的需要。
- 杨群邓彪吕巍巍杜国浩严福华肖体乔徐洪杰
- 关键词：生物医学应用
- 采用吸收修正Bronnikov算法的有机复合样品的X射线显微计算机层析研究被引量：6
- 2012年
- 有机复合样品如大多数由低原子序数物质构成的多聚物组合材料、生物软组织等具有混合相位和振幅特性,采用传统吸收计算机层析(CT)或纯相位重构算法难以达到较高密度分辨的目的。采用基于吸收修正的Bronnikov相位恢复算法的X射线同轴相衬CT技术对高分子混合组份材料和药物医学样品进行了实验研究。结果表明该相位恢复算法可以实现多聚物组合材料的无损分辨和精确测量,能够清晰辨别各组份材料的电子密度分布;验证了药物样品多孔性结构三维测量的可行性,能够有效提供孔隙测量的阈值选择。该方法在材料科学尤其是聚合物组合材料、泡沫多孔材料都会发挥很好的作用;单距的低辐射优势,尤其适用于生物医学样品三维无损成像。
- 刘慧强王玉丹任玉琦薛艳玲和友郭瀚肖体乔
- 关键词：X射线光学相位恢复
- 劳厄弯晶光学特性的光线追迹研究被引量：1
- 2011年
- 基于X射线几何衍射的晶层模型,编写了用于柱面弯曲劳厄晶体的光线追迹软件。程序主体用C语言编写,在VC++环境下运行。利用程序分别对衍射光方向和能量带宽两方面不同的项目进行追迹,通过模拟结果与理论计算和实验结果的对比,显示出很好的一致性,从而验证了程序在追迹衍射光衍射方向变化和能量变化方面的正确性。利用该光线追迹软件,追迹得到衍射光的光路(即任意位置处光斑的大小和空间分布)以及衍射光能量带宽,通过对追迹结果的分析研究,得到劳厄弯晶聚焦、准直和色散等光学特性。
- 陈灿佟亚军任玉琦周光照谢红兰肖体乔
- 关键词：X射线光学光学特性光线追迹
