肝脏同步辐射相位衬度成像的实验研究

目的 :利用同步辐射光源的特性,对大鼠肝脏组织分别行类同轴成像、衍射增强成像、干涉法成像及光栅成像实验,通过4种相位衬度技术不同成像效果的比较、分析,评价同步辐射相位衬度成像的意义及临床应用前景。方法:在同步辐射光源装置上,分别根据成像机制设计4种不同的光路进行成像,均采用经35%~40%甲醛水溶液固定的大鼠离体肝脏样品,根据光路及成像方法分别调节曝光参数以达到最佳成像效果。结果:4种成像技术各具优势,且分辨率均能达到微米(μm)量级,可显示肝脏样品远端(8级)血管。类同轴成像技术显示肝脏实质结构上优势较明显,能够清晰显示肝小叶结构(包括小叶间结构及窦状间隙血管),可见肝细胞在围绕窦状间隙中呈板状排列。结论:相位衬度成像具有较高的组织衬度及较好的图像分辨力,能够显示包括肝小叶在内的微小结构或多级血管分支结构,有助于观察肝脏肿瘤生长过程中新生血管的形态、分布,以及肝脏组织细胞微观层面的研究,有望在肝脏的生理、病理及病变机制的可视化研究上发挥重要作用。

同步辐射小角X射线散射研究PAN原丝制备过程中孔结构的演变

采用同步辐射小角X射线散射研究了PAN原丝制备过程中纤维孔结构的演变。结果表明,在水洗工艺中,纤维孔隙较多、较大,孔径分布较宽,近似圆形;在热水牵伸工艺中,纤维孔隙仍较多、较大,孔径分布较宽,近似椭圆形,长轴约17 nm^21 nm,短轴约4 nm^11 nm;在干燥致密化工艺中,孔隙急剧减少、减小,孔径分布较窄,沿纤维轴向约7 nm^9nm,垂直纤维轴向约2 nm;经过蒸汽牵伸,孔隙又增多、增大,孔径分布变宽,孔隙沿纤维轴向被牵伸得很长,近似梭形;但是随后的松弛热定型又使孔隙减小,孔径分布变窄。

新建北京同步辐射小角X射线散射站的必要性

本文分析了同步辐射小角X射线散射的特点与应用、国内外现状及新建北京同步辐射小角X射线散射站的必要性与机遇。

同步辐射衍射增强成像技术应用于小鼠肾脏的成像实验

目的:不同于常规的吸收成像,相位衬度成像可以获得更高的衬度分辨率、显示更多的微细结构信息,尤其适合于轻元素(含氮、氢成分较高的组织)显示,本实验通过对小鼠肾脏组织的成像研究,旨在评价应用同步辐射相位衬度成像技术在软组织成像诊断上的价值。方法:在北京同步辐射装置形貌站4W1A束线上,设计衍射增强成像实验(DEI)光路,取经过福尔马林固定后的小鼠肾脏组织样品(根据光斑尺寸做适度切除),置于光路的样品架上进行成像,以空间分辨率和组织衬度作为评价标准。结果:在衍射增强(DEI)中腰位成像获得较好的对比度及图像衬度,可以显示包括肾小球结构在内的肾脏微细结构;采用333Si分析晶体要比111Si衬度明显提高。结论:衍射增强成像技术能较好显示肾脏的微细解剖结构,对于以轻元素为主的脏器成像有较好的应用价值,而对于适龄和老龄的肾脏之间存在着的血管模式、形态上的差异在某种程度上有一定的诊断价值。

我国同步辐射小角X光散射装置

小角X光散射是当X光照射到物质上时发生的在原光束附近小角度范围内的电子相干散射,凡是存在纳米尺度的电子密度不均匀区的物质均会产生小角X光散射现象,因此它是表征纳米、多孔材料结构的理想手段。普通X光源产生的X光强度弱,限制了小角X光散射的应用,采用同步辐射为X光源,则可以大大提高X光强度。目前我国已建立同步辐射小角X光散射站,本文对其装置进行了介绍。

同步辐射单色光形貌术观察6H-SiC单晶中的微管缺陷

采用同步辐射单色光形貌术观察了 6H SiC单晶中的微管缺陷 ,发现晶片中Burgers矢量为 1c的螺位错具有较高的密度。此外 ,还观察到对应较大Burgers矢量的微管。基于微管附近的应变场 ,并根据衍射几何 ,模拟计算了一系列具有不同Burgers矢量的微管在形貌像中的直径 。

同步辐射白光形貌术观察SiC单晶中的微小多型结构

采用同步辐射白光形貌术观察了6H和4H-SiC单晶片中的微小多型结构。基于透射同步辐射形貌术的衍射几何和晶片的取向,计算了SiC晶体中3种主要多型在Lane像中对应不同反射的成像位置,并与实际结果进行了比较。鉴别出6H和4H-SiC单晶中分别存在着少量的4H-SiC和15R-SiC多型的寄生生长。

穴位的同步辐射相位衬度成像

目的:采用先进的同步辐射相位衬度成像技术进行穴位的成像研究,旨在从微观形态学上探究穴位的理论基础。方法:选用尸体的中极和足三里穴位点处的皮肤和肌肉软组织,干燥后进行同步辐射相位衬度成像,以组织衬度和分辨率作为评价指标,分析比较穴位点与周围的微细血管数量、分布的差异。结果:应用XPCT方法获得了较好的成像效果,分辨率达到了微米量级。在穴位的区域上可以看到大量微血管结构,而在非穴位的区域就比较简单,平整而且微血管数量很少。结论:同步辐射相位衬度成像方法基于其良好的组织分辨能力,提供给穴位研究极其重要的微观信息。

同步辐射技术应用于小鼠肾脏的成像与病理对照

目的:应用同步辐射衍射增强和类同轴成像两种技术分别进行小鼠正常肾脏和病变肾脏(慢性肾小球肾炎)模型成像研究,探讨比较同步辐射成像技术在肾脏病变组织成像以及研究病变模式方面的意义。方法:正常及慢性肾小球肾炎模型的样品经过甲醛溶液固定后,置于相应光路的样品架上进行成像,观察正常及病变肾脏组织的形态、结构差异,并与病理进行对照。结果:衍射增强成像(DEI)的腰位成像和类同轴成像实验中样品与成像板有效距离z为150cm获得的肾脏成像,具有相对较高的组织衬度。两种成像技术之间均具有较好的成像衬度及分辨率。结论:同步辐射技术均能较好显示肾脏的微细解剖结构,获得与病理一致的成像效果。

肝脏组织的相位衬度成像实验研究

目的:利用同步辐射光源的特性,对大鼠的肝脏组织分別进行类同轴成像、衍射增强成像、干涉法成像及光栅成像等4种相位衬度方法的成像实验,通过4种技术不同成像效果的比较、分析,评价同步辐射相位衬度成像方法的意义以及临床应用的前景。方法:在同步辐射光源装置,分别根据成像机制设计4种不同的光路进行成像,均采用经过福尔马林固定的大鼠离体肝脏样品,根据光路及成像方法不同分別调节曝光参数以达到最佳成像效果。结果:4种成像技术均获得良好的成像效果,分辨率均能达到微米(μm)量级,均具有独特的成像优点,类同轴成像、干涉法成像、光栅成像、衍射增强成像在对肝脏样品的血管显示上具有较大的优势,可以显示到到远端(8级)血管,除此之外,类同轴成像技术显示肝脏实质结构上优势较为明显,肝小叶结构清晰显示,包括小叶间结构及窦状间隙血管.肝细胞在围绕窦状间隙中呈板状排列。结论:相位衬度成像方法具有较高的组织衬度及较好的图像分辨率,能够显示包括肝小叶在内的微小结构或多级血管分支结构,对于肝脏肿瘤生长过程中肿瘤新生血管的形态、分布以及肝脏组织细胞微观层面的研究,有望在肝脏的生理、病理及病变机制的可视化研究上获得较大的突破。

透射光栅衍射效率研究

透射光栅广泛应用于 X光能谱测量 ,为获得定量的 X光能谱 ,首先在北京同步辐射源上对透射光栅的衍射效率在多个入射 X光能量点进行了实验标定 ,获得了透射光栅衍射效率的实验结果。为模拟透射光栅衍射效率实验标定结果 ,发展了一个新的透射光栅衍射效率计算模型 ,该模型不同于国外已发展的矩形栅线模型和梯形栅线截面模型 ,而是假设透射光栅栅线具有准梯形截面。模型计算结果与实验标定结果符合很好。

锂离子电池正极材料LiNi_xCo_(1-x)O_2局域结构的研究

对合成制备的LiNixCo1-xO2 正极材料及其稀土金属Ce元素添加改性的正极材料进行了X射线衍射(XRD)和扩展X射线吸收精细结构 (EXAFS)表征。结果表明 ,随着焙烧温度的升高 ,物相组成趋于单一 ,晶格趋向完整 ,80 0℃时完全形成LiNiO2 、LiCoO2 晶相结构。LiNixCo1-xO2 样品中Ni/Co摩尔比不影响LiNiO2 晶相的形成 ,而只影响其晶相组成 ;掺杂的稀土金属Ce元素以CeO2 状态存在于产物中 ,CeO2 对LiNiO2 晶相形成有一定的影响 ;LiCoO2 的焙烧温度不能大于 90 0℃ ,否则Co被氧化为Co3 O4;样品中Ni与Co原子的局域结构 ,除Ni与Co原子相互影响外 。

Nd:LuVO_4晶体缺陷的研究

采用提拉法生长的Nd:LuVO4 晶体是一种适合二极管泵浦的新型激光晶体,运用化学腐蚀结合光学显微术和同步辐射白光X射线形貌术对Nd:LuVO4 晶体缺陷进行观察,结果表明:晶体的主要缺陷为位错和小角晶界。利用高分辨X射线衍射仪进一步验证了这一结果。并初步讨论了缺陷形成的原因。

应用类同轴技术评价小鼠肾脏的进一步研究

目的:应用同步辐射光源的相干性,进行肾脏组织的类同轴成像研究,在前期研究的基础上进一步评价相位衬度成像技术在肾脏组织成像及研究病变模式方面的意义。方法:在上海光源BL13W1线站,取经过甲醛溶液固定后的小鼠肾脏组织样品,置于类同轴光路的样品架上进行成像,以空间分辨率和组织衬度作为评价标准,比较不同年龄的肾脏的形态、结构差异。结果:在样品与成像板距离Z为150cm获得的肾脏成像,具有较高的组织衬度,年龄在10个月、18个月与年龄24个月小鼠肾脏的形态及血管均存在明显差异。结论:类同轴技术能较好显示肾脏的微细解剖结构,而对于适龄和老龄的肾脏之间存在着的血管模式、形态上的差异对于我们在某种程度上研究肾脏的老化特征有一定的诊断价值。

非线性光学晶体BaAlBO3F2的生长与缺陷研究

采用B2O3-LiF-NaF助熔剂体系、中部籽晶法生长出BaAlBO3F2(BABF)晶体,对该晶体的弱吸收性能进行了表征。利用同步辐射白光X射线形貌术和化学腐蚀法研究了BABF晶体的缺陷,观察到BABF晶体中的主要缺陷是生长条纹和位错,并根据形貌和结构特点对生长条纹产生的原因进行了分析讨论,提出了一些减少缺陷和提高晶体质量的措施和方法。

X光CCD响应特性

在北京同步辐射源上建立了 X光 CCD量子效率实验标定方法 ,获得了 1 50 e V～ 1 50 0 e V能区范围多个 X光能点的量子效率实验结果 ,发展了 X光 CCD量子效率简化计算模型 ,并对 X光

小角X射线散射中Porod正偏离的校正

当散射体系中除散射体外还存在微电子密度起伏时,实测散射强度将形成对Porod定理的正偏离,从而使散射体的散射失真.提出了一种在长狭缝准直条件下应用模糊强度校正正偏离的方法:作出In[q^3(?)(q)]～q^2曲线,用公式n[q^3I(q)]=InK＇+σ~2q^2拟合大波矢区直线,求出斜率σ~2,作出In[q^(?)(q)]-σ~2q^2～q^2曲线即为无偏离的Porod曲线,由此曲线再还原出无偏离的散射强度,即(?)(q)=exp{In[q^3(?)(q)]-σ~2q^2}/q^3,再以醇热法合成的介孔氧化锆粉体为例进行了讨论.

LnBaB_9O_(16)∶Eu^(3+)(Ln=La,Y)的结构与荧光性质

利用电子衍射、X射线衍射和荧光光谱等方法研究了 L n Ba B9O16(L n=L a,Y)的结构特性 .L n Ba B9O16为单斜晶系 ,其中 L a Ba B9O16的晶胞参数 a=1.36 6 0 nm,b=0 .7882 nm,c=1.6 2 53nm,β=10 6 .15°;YBa B9O16的晶胞参数 a=1.3476 nm,b=0 .7776 nm,c=1.6 0 4 0 nm,β=10 6 .38°.荧光光谱研究表明 ,这两种化合物结构不同 ,Y3 +在 YBa B9O16结构中处于中心对称格位 ,而 L a Ba B9O16中 L a3 +的格位则无中心对称性 .Gd3 +部分取代 L a Ba B9O16∶ Eu3 +中的 L a3 +可改善 Eu3 +离子的发光性质 .L a Ba B9O16∶ Eu3 +在真空紫外区的吸收比较弱 ,这可能与硼氧比较小有关 .

SAXS测定二氧化硅胶体粒子结构

本文考察了正硅酸乙酯(TEOS)在碱性催化条件下通过水解和缩聚而制得的二氧化硅胶体的小角X-射线散射(SAXS)特征,通过散射数据对Porod负偏离的分析和校正,测定了胶体粒子的几何结构,包括胶团尺度分布、胶核尺度分布及平均界面层厚度,这有助于认识胶体的物理化学特征。