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同步辐射X射线三维显微成像 被引量:4
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作者 张玉烜 张新夷 《物理学进展》 CSCD 北大核心 2001年第1期12-28,共17页
本文介绍了利用同步辐射进行X射线三维成像的工作原理及进展状况 ,详细论述了X射线三维成像的两种方法 ,X射线全息及CT技术 ,以及通过两者的结合 (HCT)进行高分辨率三维成像的有关理论与实验技术 ;介绍了同轴全息中消除“双生像”噪声... 本文介绍了利用同步辐射进行X射线三维成像的工作原理及进展状况 ,详细论述了X射线三维成像的两种方法 ,X射线全息及CT技术 ,以及通过两者的结合 (HCT)进行高分辨率三维成像的有关理论与实验技术 ;介绍了同轴全息中消除“双生像”噪声的数字方法 ,讨论了影响分辨率的各种因素 ; 展开更多
关键词 x射线三维成像 成像 同步辐射 ct x射线全息 Hct
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20 Hz高时空分辨X射线单色光动态显微CT研究
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作者 仇正杰 李可 +3 位作者 谢红兰 杜国浩 邓彪 肖体乔 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期13-22,共10页
与白光X射线动态显微CT(Micro Computed Tomography)相比,单色光X射线动态显微CT具有较低的辐射损伤和较高的密度分辨率,但是更难以平衡其空间和时间分辨率。目前,单色光X射线动态显微CT的最高时间分辨率可达到13.3 Hz,探测器有效像素... 与白光X射线动态显微CT(Micro Computed Tomography)相比,单色光X射线动态显微CT具有较低的辐射损伤和较高的密度分辨率,但是更难以平衡其空间和时间分辨率。目前,单色光X射线动态显微CT的最高时间分辨率可达到13.3 Hz,探测器有效像素尺寸为5μm。为了构建具有更高时空分辨率的单色光X射线动态显微CT系统,基于上海光源快速X光成像线站(BL16U2)的高通量密度单色光,将高速转台与三镜头大数值孔径快速X射线成像探测器相结合,构建了实验系统。以速发型聚氨酯材料为研究对象进行了验证实验,在15 keV单色光下动态显微CT的时间分辨率达到了20 Hz,探测器有效像素尺寸为2.2μm。对气泡运动进行相关定量分析,证明该系统具有高时空分辨率和高对比度分辨率,可以对复杂运动系统进行四维时空定量分析,为BL16U2线站用户进行高时空分辨率的复杂原位研究提供了强大的实验平台。 展开更多
关键词 x射线动态ct 快速x射线成像 x射线单色光ct 同步辐射
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同步辐射在显微CT中的应用 被引量:12
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作者 杜国浩 陈荣昌 +3 位作者 谢红兰 邓彪 肖体乔 严壮志 《生物医学工程学进展》 CAS 2009年第4期226-231,共6页
计算机X射线断层成像技术(CT)是利用X射线的穿透能力对物体进行扫描,所得信号经过反投影的算法而得到物体二维分布的一种成像方法,已经在医学诊断、工业探伤等领域广泛应用。但是由于实验室光源的低通量,光源点大小及其单色性等限制了... 计算机X射线断层成像技术(CT)是利用X射线的穿透能力对物体进行扫描,所得信号经过反投影的算法而得到物体二维分布的一种成像方法,已经在医学诊断、工业探伤等领域广泛应用。但是由于实验室光源的低通量,光源点大小及其单色性等限制了其向高分辨发展,通常其分辨率在0.5mm左右。利用微焦点X射线源作为光源的显微CT分辨率可以达到微米量级,但是由于其光通量低且为非单色光,对不同样品有不同程度的束线硬化,影响了其真实分辨率。同步辐射作为一种新兴的光源有高亮度、高光子通量、高准直性、高极化性、高相干性及宽的频谱范围的特点,配合高分辨的X射线探测器,可以发展同步辐射显微CT,其分辨率可达10μm以下。利用同步辐射的高空间相干性开展位相衬度显微CT的研究,对低吸收物质也可以清晰三维成像。新建的上海光源的X射线成像及生物医学应用线站开展了三维显微CT方面的研究,经过初步试验,得到了较好的结果。 展开更多
关键词 x射线 ct 同步辐射 上海光源
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基于X射线相衬显微断层成像的真皮纤维架构表征 被引量:3
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作者 元明霞 陈晓伟 +2 位作者 宋波 张祥志 李宏义 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第7期15-21,共7页
越来越多的研究表明,皮肤中的组织液可以沿纤维轨道长程流动。这种以纤维丝为轨道的液体流动与真皮层和皮下组织层的纤维骨架有关,而其中的三维纤维骨架结构尚未得到表征。利用上海同步辐射光源BL13W1线站的X射线相衬显微断层成像技术,... 越来越多的研究表明,皮肤中的组织液可以沿纤维轨道长程流动。这种以纤维丝为轨道的液体流动与真皮层和皮下组织层的纤维骨架有关,而其中的三维纤维骨架结构尚未得到表征。利用上海同步辐射光源BL13W1线站的X射线相衬显微断层成像技术,得到了真皮层和皮下组织层内部的三维纤维骨架结构,结合计算机图形处理技术,成功表征了人体皮肤中的三维纤维骨架结构,发现真皮层中的纤维骨架具有长程有序且与真皮深度紧密联系的分布特征。为理解皮肤中组织液的长程流动现象提供了一种高分辨率的表征方法。 展开更多
关键词 图像处理 纤维丝骨架 x射线相衬断层成像 同步辐射技术
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同步辐射X射线显微成像技术在细胞生物学中的应用 被引量:4
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作者 张一 张继超 +5 位作者 诸颖 孙艳红 王坤 樊春海 黄庆 蔡小青 《生命科学》 CSCD 2013年第8期754-761,共8页
生命科学研究很大程度上依赖于对细胞这一微观世界的观察与探索。细胞显微成像技术的进步贯穿着细胞生物学发展的始终,是生命科学领域的主要推动力之一。基于同步辐射光源的X射线显微成像技术具有高分辨率、样品制备简单、能在接近自然... 生命科学研究很大程度上依赖于对细胞这一微观世界的观察与探索。细胞显微成像技术的进步贯穿着细胞生物学发展的始终,是生命科学领域的主要推动力之一。基于同步辐射光源的X射线显微成像技术具有高分辨率、样品制备简单、能在接近自然状态下对细胞的精细结构进行三维展示等优势,从而被认为是一类与光学成像、电镜成像互补的新型细胞成像技术。扼要介绍同步辐射X射线显微成像的基本情况,重点阐述了同步辐射X射线显微成像技术在细胞形态及结构、细胞内元素分布等研究方面的最新进展,指出进一步研究应重点发展的方向。 展开更多
关键词 同步辐射 x射线成像技术 细胞生物学
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同步辐射X射线显微成像研究环糊精自组装beads的三维结构 被引量:5
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作者 段效晖 伍丽 +6 位作者 李雪 徐建 张国庆 李海燕 覃伟 殷宪振 张继稳 《药学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期291-303,共13页
环糊精和油自组装形成的beads是一种新型的药物递送系统,在油类药物固体化、改善脂溶性药物生物利用度方面具有较强的应用潜力,但beads的形成机制仍不完善。本研究利用同步辐射X射线显微成像技术,测定beads的三维结构,基于对干燥前后be... 环糊精和油自组装形成的beads是一种新型的药物递送系统,在油类药物固体化、改善脂溶性药物生物利用度方面具有较强的应用潜力,但beads的形成机制仍不完善。本研究利用同步辐射X射线显微成像技术,测定beads的三维结构,基于对干燥前后beads结构的定量分析,发现beads形成过程中Pickering乳滴的有序性。在添加脂溶性成分后,油相的表面张力改变,对beads的结构会产生影响。因此,在载脂溶性维生素K1的过程中beads的三维结构会发生改变,但依然可见beads形成过程中Pickering乳滴的有序性。本研究从beads内部三维结构出发,揭示了环糊精半包合形成Pickering乳滴,再有序聚集、组装形成beads的微观过程,完善了beads的形成机制,为beads的进一步研究提供了结构学基础。 展开更多
关键词 BEADS 环糊精 同步辐射x射线成像技术 三维结构 Pickering乳 维生素K1
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同步辐射硬X射线成像用于小动物脑血管结构与功能的研究 被引量:3
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作者 和友 肖体乔 Michel Moenner 《生命科学》 CSCD 2013年第8期803-811,共9页
由于体形大小、生理参数与人类间的巨大差别,小动物脑血管结构和功能影像对相关技术提出新的要求。同步辐射硬X射线成像具有高时空分辨特点。2009年,我国第三代同步辐射装置上海光源投入运行后,我国研究人员利用同步辐射硬X射线成像技... 由于体形大小、生理参数与人类间的巨大差别,小动物脑血管结构和功能影像对相关技术提出新的要求。同步辐射硬X射线成像具有高时空分辨特点。2009年,我国第三代同步辐射装置上海光源投入运行后,我国研究人员利用同步辐射硬X射线成像技术在脑血管结构和功能方面开展了相关研究,并获得一些初步成果。现就同步辐射硬X射线成像、国内外利用同步辐射X射线显微CT和同步辐射X射线血管造影在小动物脑血管三维构筑和脑卒中血管调节方面的研究进行介绍,希望以此为更多研究者提供参考,或许因为新的技术手段而促使新思路的产生。 展开更多
关键词 同步辐射 脑血管构筑 脑卒中 同步辐射x射线ct 血管造影
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微尺度重金属土壤化学研究进展与展望 被引量:7
8
作者 杨建军 王艺皓 +1 位作者 Wang Jian Hu Yongfeng 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期530-539,共10页
土壤重金属污染是我国面临的重要生态环境问题,有效管控与修复重金属污染土壤有必要弄清重金属与土壤固相组分的作用机制。土壤组成多样、结构复杂、空间异质,加之土壤团聚体粒径大小不一,形成微观结构和表面性质各异的土壤微域,控制着... 土壤重金属污染是我国面临的重要生态环境问题,有效管控与修复重金属污染土壤有必要弄清重金属与土壤固相组分的作用机制。土壤组成多样、结构复杂、空间异质,加之土壤团聚体粒径大小不一,形成微观结构和表面性质各异的土壤微域,控制着重金属的形态转化及生物有效性。因此,深入认识微尺度的重金属土壤化学对于预测和管控土壤重金属环境化学行为至关重要。同步辐射X射线微探针(Microprobe)、X射线扫描透射显微术(STXM)及纳米二次离子质谱技术(Nano SIMS)等技术具有微纳米级空间分辨率,为在环境意义尺度上探究微尺度重金属土壤化学提供了独特的支撑平台。本文从环境土壤化学发展历程及当前发展瓶颈、现代微尺度分析技术及其在微尺度重金属土壤化学中的应用进展等方面综述,并对该领域未来的发展进行了展望。 展开更多
关键词 重金属 尺度土壤化学 同步辐射x射线探针 x射线扫描透射术(STxM) 纳米二次离子质谱技术(NanoSIMS)
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Latest advances of X-ray imaging and biomedical applications beamline at SSRF 被引量:10
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作者 谢红兰 邓彪 +10 位作者 杜国浩 付亚楠 陈荣昌 周光照 任玉琦 王玉丹 薛艳玲 彭冠云 和友 郭瀚 肖体乔 《Nuclear Science and Techniques》 SCIE CAS CSCD 2015年第2期6-21,共16页
On May 6, 2009, the X-ray imaging and biomedical application beamline(BL13W1) at Shanghai Synchrotron Radiation Facility(SSRF) officially opened to users, with 8–72.5 ke V X-rays. The experimental station is equipped... On May 6, 2009, the X-ray imaging and biomedical application beamline(BL13W1) at Shanghai Synchrotron Radiation Facility(SSRF) officially opened to users, with 8–72.5 ke V X-rays. The experimental station is equipped with four sets of X-ray CCD detectors of different pixel size(0.19–24 μm) for on-line phase-contrast imaging and micro-CT imaging with 0.8 μm spatial resolution and 1 ms temporal resolution. An in vivo microCT experiment for a living insect was realized in 4 s. An X-ray fluorescence detector is equipped for X-ray fluorescence mapping imaging and X-ray fluorescence micro-CT imaging with 50 μm spatial resolution. In order to meet different requirements from the users, several experimental methods, such as X-ray spiral micro-CT, Xray local micro-CT, X-ray fast micro-CT, X-ray grating-based differential micro-CT, X-ray fluorescence microCT and X-ray quantitative micro-CT have been developed, and nearly 60 papers related to those developments for this beamline have been published. Moreover, the beamline has realized the remote fast CT reconstruction,providing a great convenience for the users to process experimental data at their offices. As of August 2014,the beamline has offered the user beamtime of(23 145 h), from which 232 user papers have been published,including 151 SCI papers and 55 papers with SCI impact factor > 3. The quantity and quality of the user paper outcome keep a steady increase. Some typical user experimental results are introduced. 展开更多
关键词 x射线成像 生物医学应用 SSRF 光束线 上海同步辐射装置 空间分辨率 荧光检测器 ct
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纳米材料的同步辐射研究 被引量:1
10
作者 钟俊 孙旭辉 《物理》 CAS 北大核心 2012年第4期227-235,共9页
近年来,科学家们在纳米材料的生长及应用研究等诸多方面取得了巨大的进展.然而,由于受到表征手段的限制,纳米科技领域的许多关键科学问题至今仍未得到清楚的解答.同步辐射具有多种独特优点,随着国内第三代同步辐射光源的逐步发展,基于... 近年来,科学家们在纳米材料的生长及应用研究等诸多方面取得了巨大的进展.然而,由于受到表征手段的限制,纳米科技领域的许多关键科学问题至今仍未得到清楚的解答.同步辐射具有多种独特优点,随着国内第三代同步辐射光源的逐步发展,基于同步辐射的各种实验技术将为实时、原位、动态地表征纳米结构提供功能强大的研究平台.文章简单介绍了基于同步辐射的一些新型纳米结构表征技术,并根据作者的研究举例说明了同步辐射技术在纳米材料研究方面的一些优势. 展开更多
关键词 纳米材料 同步辐射技术 x射线吸收精细结构 扫描透射x射线 x射线激发发光光谱
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种子类中药材的三维显微结构的原位研究 被引量:3
11
作者 叶琳琳 薛艳玲 +1 位作者 倪梁红 肖体乔 《中国中药杂志》 CAS CSCD 北大核心 2014年第14期2619-2623,共5页
目的:将X射线相衬显微CT成像方法应用于中药材显微特征结构的无损、原位研究。方法:利用X射线相衬显微CT的成像优势,对中药材白豆蔻和草豆蔻的种子进行三维无损原位显微成像。结果:无需切片等制备过程,可清晰获得白豆蔻和草豆蔻的种子... 目的:将X射线相衬显微CT成像方法应用于中药材显微特征结构的无损、原位研究。方法:利用X射线相衬显微CT的成像优势,对中药材白豆蔻和草豆蔻的种子进行三维无损原位显微成像。结果:无需切片等制备过程,可清晰获得白豆蔻和草豆蔻的种子内部显微结构及其在不同截面方向上的切片信息。结论:同步辐射X射线同轴相衬显微CT方法成像清晰,可以作为原位无损研究中药材内部高分辨率三维显微结构的新方法。 展开更多
关键词 中药材结构 原位无损成像 x射线ct 同步辐射
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基于药物晶体的立体形态参数辨识硫酸氢氯吡格雷的不同晶型 被引量:4
12
作者 陈龙 汪六一 +6 位作者 殷宪振 汪金灿 刘睿昊 王丹 李海燕 朱卫丰 张继稳 《药学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1459-1463,共5页
晶体的三维形态与晶型有着天然的相关性,本文基于晶体立体形态参数,建立以硫酸氢氯吡格雷的晶型辨识方法与模型。采用同步辐射光源X射线显微CT技术(synchrotron radiation X-ray microscopic CT technology,SR-μCT)和多层感知器(multil... 晶体的三维形态与晶型有着天然的相关性,本文基于晶体立体形态参数,建立以硫酸氢氯吡格雷的晶型辨识方法与模型。采用同步辐射光源X射线显微CT技术(synchrotron radiation X-ray microscopic CT technology,SR-μCT)和多层感知器(multilayer perceptron,MLP)神经网络数学建模相结合的方法,以两种晶型硫酸氢氯吡格雷晶体(clopidogrel bisulfate)与微晶纤维素丸芯的混合物为样本,通过对样本进行CT扫描并重构,构建三维结构模型,得到7组三维形态参数,再基于多层感知器神经网络算法建立数学模型,用于晶型的辨识和预测。所建模型对硫酸氢氯吡格雷晶型的预测成功率为92.7%,ROC曲线下面积为96.2%。通过描述晶体三维形态可以对药物晶型进行有效辨识。晶体的体积(volume)、顶角数(number of vertices)和表面积(area)对于硫酸氢氯吡格雷晶型的确定起决定性作用。 展开更多
关键词 硫酸氢氯吡格雷 晶体三维形态 多晶型 同步辐射光源x射线显微ct技术 多层感知器
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