x射线衍射成像技术发展详解

精品文档---下载后可任意编辑题 目 X 射线衍射成像技术的 原理以及最新进展与应用学 院专 业班 级学 生学 号二〇年月日摘 要随着科技的进展，基于傅里叶光学的 X 射线衍射技术进展越来越先进，形成了 X 射线衍射成像（X-ray diffraction imaging，XDI）和相干 X 射线衍射成像(coherent X-ray diffractive imaging，CXDI/CDI)等技术，它们广泛应用于材料、医学、生物、物理等领域，为人们探究微观世界的结构提供很好的工具。本文主要论述了 X 射线衍射的基本原理，并讲述了它们在不同应用中的最新进展，包括 X 射线衍射成像和相干 X 射线衍射成像的二维、三维成像等技术，同时简单的说明了它们在一些领域的应用。关键词： X 射线衍射；X 射线衍射成像；相干 X 射线衍射成像1 前言近几十年来，X 射线衍射成像技术得到快速进展，它具有不损伤样品、无污染、快捷、测量精度高、能得到有关晶体完整性的大量信息等优点，大量的用于材料内部结构分析、生物分子探究、医学以及危险品扫描等领域。近一个世纪以来，科学家们不断探究测定物质结构的方法，希望能够看到物质内部的原子是如何排列的。而传统用的最多的方法是 X 射线晶体衍射分析的方法(XRD)能够实现物质的结构的测定，但它存在一定的局限性，然而在实际应用中，会受到很多的限制，为了更好的讨论物质的结构，科学家们做了大量的工作，对 X 射线衍射技术进行改进升级，取得了一些最新的更成果，例如 X 射线衍射成像技术（X- ray diffraction imaging，XDI）、相干 X 射线衍射成像技术（coherent X-ray diffractive imaging，CXDI/CDI）等。近年来，X 射线衍射增强成像（X Ray Diffractionenhancedimaging，DEI）也进展迅速。射线相位衬度成像是一种新型的 X 射线成像技术，通过记录射线穿过物体后相位的改变对物体进行成像，可以提供比传统的 X 射线吸收成像更高的图像衬度以及空间分辨力。衍射增强成像方法(X Diffractionenhancedimaging,DEI)是 X 射线相位衬度成像方法之一，利用一块放置在物体和探测器之间的分析晶体提取物体的吸收、折射以及散射信息并进行成像。但是它跟 X 射线衍射成像方法不同，不是同一种技术。2X 射线衍射基本原理2.1 傅里叶变换与衍射光是一种波，它具有传播速度、相位等信息，它可以发生干涉、衍射等现象。光场可以用数学表达式来描述。当光经过晶体时，会发生衍射现象。图 2.1 光的传播图像光衍射的...