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x射线衍射成像技术发展详解

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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...

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