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合肥国家同步辐射实验室X射线相位衬度成像取得重大突破

X射线相位衬度成像是在世纪之交蓬勃发展起来新型成像技术，它弥

补了传统X射线成像技术对轻元素材料不敏感的不足，为生命科学、

材料科学、信息科学以及医疗诊断、安全检查和工业产品检测等展现

了美好的应用前景。然而，迄今为止发展的X射线相位衬度成像方

法太繁琐、曝光时间过长、辐射剂量过高，阻碍了这种新型成像技术

的应用。

中国科学技术大学国家同步辐射实验室吴自玉研究员领导的成像研

究小组，经过几年的努力，发现X射线正面入射和背面入射的两张

投影像中，吸收衬度具有对称性，而折射衬度具有反对称性。根据这

一原理，提出了X射线相位CT新方法，实验结果表明新方法克服了

以往X射线相位衬度成像方法中的不足，具有简便、快速和低辐射

剂量的优点，可以和现有的医学X射线CT技术相结合，形成操作简

便、辐射剂量低的X射线相位CT新技术。相关研究论文发表在最近

一期的PNAS期刊上[PNAS107,13576(2010)]，被审稿人誉为近二“

十年来X射线成像的重大突破”。这项研究成果受到国际同行的高度

关注，被今年8月在美国芝加哥举行的第十届X射线显微术国际会

议（XRM2010，Chicago）邀请做特邀报告，获得国际多位著名X射

线成像专家的高度评价，一致认为这项研究成果具有重大应用前景。

另外，在8月份第十届X射线显微术国际会议上，中国科学技术大

学国家同步辐射实验室与上海光源联手合作，高票赢得下一届2012

年X射线显微术国际会议的举办权（XRM2012，上海-合肥）。

BreakthroughonX-rayPhase-contrastImaging

NationalSynchrotronRadiationLaboratory(NSRL)，Universityof

ScienceandTechnologyofChinamadeagreatbreakthroughin

X-rayphase-contrastcomputedtomography(CT)in2010.

Thesimple,fastandlowradiationdoseX-rayphase-contrastCT

techniquewasnewlyputforwardbytheresearchteamledbyProf.

WUZiyu,directorofNSRL.Itisdevelopedbasedontheprinciple

thattheabsorptioncontrastisthesamebuttherefractioncontrast

oppositebetweenfrontprojectionandbackprojection.Thenew

techniquesettheprerequisitesforfastandlow-dose

phase-contrastX-rayimagingtechniquesinthefuture.Thefindings

werepublishedinPNAS,107,31,13576-13581(2010).

Incomparison,theexistingX-rayphase-contrastimagingtechnique

issubjectedtolongexposuretime,highradiationdoseand

complicatedoperation,whichimpairsitswideapplication.

Experimentsshowthatthenewtechniquecanaddressallthese

shortageswithlowerradiationdoseandsimpleroperation.

Withitsdistinctadvantages,thenewtechniquehasdrawn

worldwideattention.NSRLwasinvitedtodeliverareportonitinthe

10thInternationalConferenceonX-rayMicrosco