张敬娜 张慧滔2)† 徐文峰 朱溢佞2) 邓世沃 朱佩平3)

1) (首都师范大学数学科学学院， 北京成像理论与技术高精尖创新中心， 北京 100048)

2) (琶洲实验室， 广州 510335)

3) (中国科学院高能物理研究所， 北京 100049)

基于光栅干涉仪系统的X射线微分相位衬度计算机层析成像， 不仅可以重建物体的线性衰减系数， 还可以重建物体的相移系数和线性散射系数.在实际应用时， 大面积光栅不易获得， 常常遇到样品大于光栅的情况.当用小于样品的光栅对样品进行扫描时， 样品超出光栅成像视野的部分会导致微分相位投影信息被截断.本文针对微分相位衬度计算机层析成像提出了一种相移系数的感兴趣区域重建方法.该方法利用物体相移系数和线性衰减系数(即折射率实部减小量和折射率虚部)之间的近似线性关系; 通过重建相移系数的Lambda函数和线性衰减系数的Lambda逆函数的多项式组合， 近似重建物体感兴趣区域的相移系数.数值模拟实验依据菲涅耳衍射积分理论， 进行计算机仿真X射线的传播过程和光栅成像过程.实际实验利用上海同步辐射BL13W1站的Talbot光栅干涉仪系统， 分别对标准模体和生物样品进行光栅微分相位衬度计算机层析成像.数值模拟和实际实验结果都验证了该方法的有效性.

1 引 言

基于吸收的传统计算机层析成像(computed tomography， CT)重建的是物体内部线性衰减系数的分布， 对吸收较弱的低原子序数样品难以获得高衬度CT图像.X射线穿过样品时， 不仅有振幅衰……