马礼敦/复旦大学 分析测试中心、同步辐射研究中心

0 引言

X射线显微镜是X射线成像术的一种，也是显微成像技术，即将微观的、肉眼无法分辨看出的结构、图形放大成像以便观察研究的器械。在《上海计量测试》2010(5，6)期的《X射线成像术》[1，2]一文中已介绍X射线成像的衬度原理、设备的构造与主要组成部件(如X射线源、探测器等)，但主要是从宏观物体的成像(如人体器管的医学成像、机械制品的缺陷探伤、机场车站的安全检查等)出发的。宏观成像与微观成像有相通之处，如衬度原理、设备的主要组成部件等，但也有区别。由于X射线显微镜是用来观察肉眼无法分辨的微观结构与图形，因而在仪器结构和要求上有显著不同，如要求光源尺寸小而强度大，要将像放大和高分辨等。本文主要叙述不同之处。

1 X射线显微镜的成像与构造

X射线显微镜的成像原理与光学显微镜基本上是一样的，遵从几何光学原理，其关键部件是成像和放大作用的光学元件，在光学显微镜中为透镜。由于X射线的波长很短，在玻璃和一般物质界面上的折射率均接近1，故其成像放大元件不能用玻璃透镜，现在一般用波带片。此外，它们同样利用吸收衬度和位相衬度成像，同样要求有强光源及像探测器。对光学显微镜，一般用肉眼观察，故常加一目镜起进一步放大的作用。在X射线显微镜中当然不能用眼晴直接观察，可用CCD等面探测器探测。显微镜的重要性能指标两者是相似的，有放大倍数、分辨力、像差等几个。……