基于EST的X射线全场纳米CT方法研究

批准号:
U1532118
项目类别:
联合基金项目
资助金额:
60.0 万元
负责人:
邓彪
依托单位:
学科分类:
A3202.上海光源
结题年份:
2018
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
任玉琦、王玉丹、许良、杨一鸣、孙鹏飞
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中文摘要
X射线全场纳米CT是原位、无损、高分辨获取物质内部三维结构信息的最有效手段之一,北京光源已经建立X射线全场纳米CT系统,由于是兼用模式,机时无法满足大量用户的需求。国家大科学装置上海光源X射线成像线站多年的用户开放经验表明,大量的科学研究对百纳米级分辨的X射线纳米成像系统需求迫切。本项目拟基于上海光源成像线站自行设计、整体集成X射线全场纳米成像系统,结合等斜率层析(equally sloped tomography,EST)技术,探索基于EST算法实现X射线全场纳米CT的实验技术,针对提高纳米CT实验效率、改善重建图像质量和有限角度投影数据的精确重建开展研究,在上海光源建立空间分辨为100纳米的X射线全场纳米CT方法,拓展相关线站的综合研究能力,为材料、能源等众多学科领域提供先进的纳米结构表征手段,发挥大科学装置在自主创新中的作用。
英文摘要
X-ray full-field nano-CT is one of the most powerful tools for in-situ, non-destructive observation of the inner structure of objects with high resolution. A X-ray nano-CT system has been constructed at the Beijing Synchrotron Radiation Facility(BSRF). As a parasitic facility, the beam time of BSRF is not able to meet the users' demand. Based on the user operation experiences of years at SSRF X-ray imaging beamline, we get to know that lots of user experiments will rely on X-ray full-field nano-CT with 100nm scale resolution. In this project, combining equally sloped tomography, a typical nano-CT system with 100nm resolution is to be developed independently at SSRF. The successful development of such a user oriented full-field X-ray nanoscope would provide a powerful imaging tool for numerous research fields.
X射线全场纳米CT是原位、无损、高分辨获取物质内部三维结构信息的最有效手段之一,大量的科学研究对百纳米级分辨的X射线纳米成像系统需求迫切,本项目针对提高纳米CT实验效率、改善重建图像质量和有限角度投影数据的精确重建开展研究。在项目的资助下,在上海光源成像线站自行设计、整体集成了X射线全场纳米成像系统。1)为满足X射线全场纳米成像系统建设的需要,实现关键光学元件的国产化,设计并成功研制了单毛细管椭球镜,基于研制的椭球镜,在上海光源X射线成像线站搭建X射线纳米成像系统并实现成像,表明该椭球镜可满足X射线纳米成像的需求。2)基于自行设计、整体集成的的全场X射线纳米成像装置,以特征尺寸为100nm的分辨率靶作为样品开展了验证试验研究,采用等斜率的方法采集投影,采用EST算法重建图像,得到了测试样品的三维结构。系统旋转中心与重建中心偏离会使重建图像边缘模糊,系统的空间分辨率及测量精度下降的问题,研究了高精度图像配准方法,实现了亚像素级的定位精度,提高了图形重构质量。项目的研究拓展了上海光源成像线站的综合研究能力,为建设专用全场纳米成线站打下来良好的基础。
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Full-field x ray nano-imaging system designed and constructed at SSRF
SSRF设计建造的全视场X射线纳米成像系统
DOI:10.3788/col201614.093401
发表时间:2016-09-10
期刊:CHINESE OPTICS LETTERS
影响因子:3.5
作者:Feng, Binggang;Deng, Biao;Xiao, Tiqiao
通讯作者:Xiao, Tiqiao
DOI:--
发表时间:2017
期刊:光学学报
影响因子:--
作者:陶芬;王玉丹;任玉琦;丰丙刚;佟亚军;杜国浩;邓彪;孙天希;谢红兰;肖体乔
通讯作者:肖体乔
X-ray fluorescence microtomography based on polycapillary-focused X-rays from laboratory source
基于实验室来源的多毛细管聚焦 X 射线的 X 射线荧光显微断层扫描
DOI:10.1007/s41365-018-0417-x
发表时间:2018-06-01
期刊:NUCLEAR SCIENCE AND TECHNIQUES
影响因子:2.8
作者:Feng, Bing-Gang;Tao, Fen;Xiao, Ti-Qiao
通讯作者:Xiao, Ti-Qiao
DOI:--
发表时间:2016
期刊:光学学报
影响因子:--
作者:王玉丹;任玉琦;孙天希;肖体乔
通讯作者:肖体乔
DOI:10.1016/j.nima.2018.04.024
发表时间:2018-07
期刊:Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment
影响因子:--
作者:Y. F. Wang;Yuqi Ren;G. Zhou;G. Du;Honglan Xie;B. Deng;T. Xiao
通讯作者:Y. F. Wang;Yuqi Ren;G. Zhou;G. Du;Honglan Xie;B. Deng;T. Xiao
全场X射线荧光CT方法研究
- 批准号:11775297
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:66.0万元
- 批准年份:2017
- 负责人:邓彪
- 依托单位:
基于“飞行”扫描与OSEM算法加速X射线荧光CT成像
- 批准号:11275257
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:86.0万元
- 批准年份:2012
- 负责人:邓彪
- 依托单位:
基于同步辐射的三维X射线荧光CT研究
- 批准号:10805071
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:24.0万元
- 批准年份:2008
- 负责人:邓彪
- 依托单位:
国内基金
海外基金
