X射线成像基本原理(一)
X 射线成像的一些基本知识
朱佩平
11月21 日
成像的目的和意义
眼睛是人类感知世界最重要的器官，眼睛本身是一
台发展完美的成像光学仪器。
人类研制的各种成像光学仪器，如望远镜、显微镜、
照相机、雷达、医院里检查人体的X光透视设备、
安检入口的危险物品检测设备等，都是人类眼睛的
延伸，是人类遥望星空，观察微观世界，留下美好
回忆，保证身体健康、建设安全生活环境不可或缺
的工具。
科学发展无止境，成像研究也不会结束，需要不断
研究成像的原理，需要研制出功能更强大的工具。
成像所涉及的领域
从声波、电磁波到电子波，波长从小于纳米到大于毫米，
虽然本讲座主要讲同步辐射X射线成像，但是其中的一些
原理和研究方法具有相当的普遍性。
成像的目的
尽可能逼真地获取物体图像；
二维成像就是从一个方向看物体，在数学上就是把
物体描述为二维坐标函数；
三维成像就是从多个方向看物体，在数学上就是把
多个不同方向的二维函数变成三维坐标函数，这个
数学过程叫重建；
观察物体内部任意剖面图像，又称为断层成像，在
数学上就是让三维函数中的一维坐标成为常数。
描述成像的参数
分辨率：能分辨单位长度上的线对数；
分辨力：能分辨最小间距。
衬度：信号和背景的差别，有差别才能形
成图像。衬度定义： I max I min
C
I I
max min
衬度种类：吸收衬度，相位衬度，荧光衬
度等。
针孔成像 多
种
投影成像
X
透镜(波带片)成像 射
线
微探针扫描成像 成
全息成像 像
(干涉成像) 列
相干衍射成像 举
(自干涉成像)
针孔成像
2300年前，战国时代，墨子提出针孔成像原理。
针孔成像是分析其它成像的基础。
墨子的时代，中国是先进国家，近一二百年，中
国落后了，本讲座介绍的成像方法，基本上是外
国人发明的。
近几十年，中国发展突飞猛进，在成像科学上也
是如此，本讲座
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