围绕车辆贩运违禁品的精确、快速查缉需求，开展了小型化、低辐射的飞点扫描X射线背散射系统研究。设计了小型化飞点扫描X射线背散射系统的斩波机构、背散射探测器。利用研制的系统开展了X射线背散射成像实验，研究了X射线能量、功率对系统成像对比度和信噪比的影响。实验表明，系统成像分辨率约为2 mm，能够准确检测出隐藏在陶瓷物品中的毒品模拟物。小型化飞点扫描X射线背散射系统的研究可为车辆安检难题和降低检测中的辐射危害提供参考。

围绕着八通道 Kirkpatrick-Baez(KB)显微镜在神光 .Ⅲ主机上的应用，分析了瞄准误差对该显微镜成像性能和通道间一致性的影响。通过光线追迹，模拟了 X射线显微镜的空间分辨率、像点间隔和系统效率随视场和物像距的变化。从中心视场到 ±200 μm视场，空间分辨率下降约 2.9 μm；从中心视场到 ±150 μm视场，系统效率降低了约 60%；物距变化量在 ±200 μm范围时，像点间隔变化值约为 0.67 mm，显微镜系统效率变化约为 7%；像距变化量在 ±20 mm范围时，像点间隔变化值约为 0.70 mm。结果表明，视场中心瞄准误差严重影响空间分辨率和效率，但对各通道间的像间隔影响较小。物距和像距误差对像间隔影响较大，但对空间分辨率和系统效率影响较小。

基于动态X射线荧光成像技术对高集光效率、单色化成像诊断设备的需求，提出了一种四通道球面弯晶成像系统设计。采用“圆锥体”空间排布方式，解决了多个通道耦合问题。通过调整弯晶姿态，实现了像点的合理分布。针对4.51 keV能点，采用Ge(400)球面弯晶作为成像元件，给出了四通道弯晶成像系统的光学初始结构参数。在实验中利用Ti靶X射线光管，对单个通道进行了网格背光成像，获得的二维图像放大倍数为7.8倍，空间分辨率达到15 μm，初步验证了系统的成像性能。四通道弯晶成像系统与分幅相机结合，能有效解决动态X射线荧光成像技术信号弱、图像信噪比低的技术难点。

能量色散X射线衍射(EDXRD)系统在安检领域具有重要的应用前景。基于能量色散X射线衍射原理,以ICDDJCPDS数据作为初始能谱信息,分析了X射线光源、系统结构、探测器分辨率及物质衰减效应对衍射能谱的影响,建立了与系统特性相对应的衍射谱仿真模型。利用该模型,仿真了不同结构参数EDXRD系统的衍射谱,仿真谱和实际测量结果吻合。在此基础上,仿真了海洛因和NH4NO3在不同晶体结构下的衍射能谱,为EDXRD安检系统的识别数据库提供了一种有效的构建方法。