紧凑型全视场高光谱分辨X射线荧光成像仪

基本信息
批准号:11675277
项目类别:面上项目
资助金额:64.00
负责人:阳庆国
学科分类:
依托单位:中国工程物理研究院流体物理研究所
批准年份:2016
结题年份:2020
起止时间:2017-01-01 - 2020-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:刘冬兵,母健,谭伯仲,胡厚胜
关键词:
球面晶体X射线荧光成像元素分析射线成像新方法全视场
结项摘要

X-ray fluorescence imaging is a powerful chemical element analysis method, which can provide the information about not only the chemical composition and content, but also the elemental distribution of a specimen, therefore, it has strong requirement in many fields such as in the industry, agriculture, chemistry, environment, material science, biology, medicine and archaeology. X-ray fluorescence imaging were conventionally realized by the scanning x-ray microprobe fluorescence, which takes a long time, and furthermore the using of the energy-resolved detector suffers the low energy resolution, that can not satisfy the analysis requirement of complex specimen.. In this research, we sugguest to develop a compact, full-filed, high energy resolution x-ray fluorescence imager based on spherically bent crystals. It use a conventional x-ray tube as the source to excitate the whole specimen, and then use the spherically bent crystal and a slit to monochromize the fluorescence x-ray from the backgroud scattering and other element's fluorescence and imaging it on an x-ray CCD. The instruments has the advantages of full-field, high energy resolution, high spatial resolution, high efficiency and fast image collection, which might meet the requirments of the analysis for elements Sc-Ge by K-shell and As-Bi by L-shell x-ray fluorescence in an ordinary laboratory.

X射线荧光成像分析是一种强大的一种化学元素分析方法,它不但能够给出样品的元素组成及含量,还能给出元素在样品中的空间分布,因此在工农业、化学、环境、材料、生物、医学以及考古学等诸多领域具有强烈的需求。当前X射线荧光成像技术主要采用基于微束的扫描成像方式,逐点扫描需要花费很长时间,并且大多数采用能量色散型探测器,能谱分辨率相对较低,难以满足复杂样品的分析需求。. 本项目提出了研制一种基于球面晶体的紧凑型全视场高光谱分辨X射线荧光成像仪,它采用常规的X射线管对样品进行整体激发,利用球面晶体和限光狭缝,把特定元素的X射线荧光从其他元素的荧光和背景散射中选单后聚焦成像在X射线CCD上。仪器具有全视场、高光谱分辨、高空间分辨、高成像效率、荧光图像采集速度快等优点,有望满足普通实验室条件下对Sc到Ge元素K壳层以及As到Bi元素L壳层的X射线荧光成像分析需求。

项目摘要

项目提出并研究了一种基于球面晶体的高光谱分辨X 射线荧光成像仪,对其成像原理与过程进行了理论分析、数值仿真以及实验验证。这种X 射线荧光成像技术具有较高空间分辨率(优于80 μm)、极高的光谱(能谱)分辨率(优于16.5 eV@ 6.5keV~9 keV)等优点,研究的实验结果表明该技术因光子收集效率较低,更适合在光源亮度更高的同步辐射装置上应用。项目同时发展了适用于常规实验室环境的紧凑型共聚焦型X射线荧光光谱成像技术,并研发了相应的原型样机并开展了应用实验,实验结果表明,该型样机虽然光谱分辨率受限光子计数探测的能谱分辨率(一般优于130eV),但其荧光图像采集效率很高,一次成像可同时获取并区分多种元素组分的荧光图像,具备更强的实用性。该型仪器有望在生物医学、文物、材料组分鉴别等领域发挥重要的应用价值。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

玉米叶向值的全基因组关联分析

玉米叶向值的全基因组关联分析

DOI:
发表时间:
2

Intensive photocatalytic activity enhancement of Bi5O7I via coupling with band structure and content adjustable BiOBrxI1-x

Intensive photocatalytic activity enhancement of Bi5O7I via coupling with band structure and content adjustable BiOBrxI1-x

DOI:10.1016/j.scib.2017.12.016
发表时间:2018
3

正交异性钢桥面板纵肋-面板疲劳开裂的CFRP加固研究

正交异性钢桥面板纵肋-面板疲劳开裂的CFRP加固研究

DOI:10.19713/j.cnki.43-1423/u.t20201185
发表时间:2021
4

硬件木马:关键问题研究进展及新动向

硬件木马:关键问题研究进展及新动向

DOI:
发表时间:2018
5

基于 Kronecker 压缩感知的宽带 MIMO 雷达高分辨三维成像

基于 Kronecker 压缩感知的宽带 MIMO 雷达高分辨三维成像

DOI:10.11999/JEIT150995
发表时间:2016

阳庆国的其他基金

批准号:11005098
批准年份:2010
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目

相似国自然基金

1

X射线荧光光谱在状态分析中的应用

批准号:28870238
批准年份:1988
负责人:吉昂
学科分类:B0403
资助金额:2.00
项目类别:面上项目
2

高光谱分辨率积分视场光谱仪光学系统研究

批准号:11603073
批准年份:2016
负责人:钟悦
学科分类:A1901
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
3

高时间分辨X射线辐射流诊断技术研究

批准号:11405158
批准年份:2014
负责人:李晋
学科分类:A2804
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
4

椭圆星系的高分辨率X射线成像光谱观测

批准号:10273009
批准年份:2002
负责人:徐海光
学科分类:A1404
资助金额:29.00
项目类别:面上项目