Author Affiliations
Abstract
1 Shanghai Institute of Applied Physics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
2 Shanghai Synchrotron Radiation Facility/Zhangjiang Lab, Shanghai Advanced Research Institute, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201204, China
3 University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
Carbon fiber (CF)/pyrolytic graphite (PG) composites are promising structural materials for molten salt reactors because of their superior performance. Due to the minor density difference between CF and PG, existing methods are impractical for efficient three-dimensional characterization of CF/PG composites. Therefore, in this study, a method based on in-line phase-contrast X-ray microtomography was developed to solve the aforementioned problem. Experimental results demonstrate that the method is suitable for comprehensive characterization of CF/PG composites. The relationship between the microporous defects and fiber orientations of such composites was also elucidated. The findings can be useful for improving the manufacturing process of CF/PG composites.
X-ray imaging C/C composite 3D characterization Chinese Optics Letters
2021, 19(7): 073401
1 中国科学院上海应用物理研究所, 上海201800
2 复旦大学附属中山医院放射科, 上海200032
荧光CT是一种可无损重建元素空间分布的发射型断层成像技术, 对生物医学研究具有重要意义。 同步辐射的高通量、 高准直和能量可调等特性使荧光CT的生物医学应用成为可能。 文章通过优化设计, 在上海同步辐射光源建立了一套用于生物医学样品微量元素分析的荧光CT成像系统。 通过对实验装置的优化, 提高了系统的数据采集速度和空间分辨率。 将极大似然-期望最大化重建算法引入到荧光CT, 显著提高了图像重建精度。 最后采用测试样品和医学样品对系统进行了测试。 实验结果表明该系统能正确探测感兴趣元素在样品内的分布, 空间分辨率达150 μm。 可以认为, 该系统在图像重建精度、 空间分辨率和数据采集速度等方面均可满足大尺度生物医学样品研究的需要。
同步辐射 荧光CT 元素分布 生物医学应用 Synchrotron radiation X-ray fluorescence CT Elements distribution Biomedical applications 光谱学与光谱分析
2011, 31(10): 2753
1 中国科学院上海应用物理研究所, 上海 201800
2 中国科学院研究生院, 北京 100049
3 山西大同大学物电学院, 山西 大同 037009
传统的中药材显微鉴定,样品制备苛刻,加入某些试剂容易造成结构信息丢失。本文利用X射线相位衬度成像方法较为系统地研究了西洋参、高丽白参的显微结构,并对二者在草酸钙簇晶、导管、木栓细胞、韧皮部和木质部射线等显微结构方面的异同进行了详细分析。实验研究结果表明,该方法能够在无需对样品进行特殊处理的情况下,较好地实现西洋参、高丽白参的显微结构鉴定,有望成为中药材显微鉴定领域中一种简便快速的新型鉴定方法。实验还发现,西洋参和高丽白参韧皮部和木质部射线的显微结构存在很大的区别。这一显微结构有可能成为人参类贵重中药材显微鉴别中的一个新增依据。
X射线光学 显微鉴定 相衬成像 人参
1 中国科学院上海应用物理研究所, 上海 201800
2 中国科学院研究生院, 北京 100049
基于严格的矢量耦合波方法,结合纳米级光栅实际制作工艺,定量分析了在13.4 nm软X射线(TE偏振)正入射条件下,光栅材料、厚度、占空比、梯形浮雕底角大小等因素对光栅一级衍射效率的影响。结果表明,在此波段处,Si3N4、Cr、Au浮雕的相位作用对光栅衍射起重要影响,其中非金属材料Si3N4比金属材料Cr、Au的相位作用更明显。最后优化得到了用Si(或Si3N4)做衬底的Si3N4、Cr、Au光栅,分析结果显示,其一级衍射效率优于目前用于13.4 nm软X射线干涉光刻的Cr、Si3N4复合光栅。
干涉光刻 软X射线透射光栅 严格耦合波方法 复折射率 衍射效率
通过THz(Terahertz)波的相位信息和振幅信息来解析出样品某些可用于成像的参量；并且对THz波相位信息成像和振幅信息成像进行了比较．结果显示：当样品对THz波的吸收比较小时，利用THz波的相位信息进行成像比通过振幅信息进行成像质量要好一些；时域谱峰值位置的漂移会对相位信息成像产生较大的影响．实验中发现输出光谱中出现了劈裂现象，即由输入的单峰变成了双峰．分析表明，这一现象是由样品内部厚度或折射率突变导致的，该现象可用于THz波轮廓成像研究．
Terahertz波 透射成像 相位信息成像 振幅信息成像 Terahertz wave Transmission imaging Phase imaging Amplitude imaging
中国科学院上海应用物理研究所, 上海 201800
通过对多个相移算法的理论分析和数值模拟,发现探测器的非线性响应在相位中会引入2倍空间频率的系统误差。结果表明,非标准相移算法随着探测器非线性度的增加,相对误差也越来越大。提出了压电陶瓷驱动器的移相误差和光电探测器的非线性误差相互抵消的误差补偿技术,并给出了判别误差匹配有效性的实用判据。仿真表明,这种误差补偿技术可以使测量误差减小约一个量级。证明了在不考虑波前幅度信息时,标准相移算法对光电探测器的非线性为零响应,不影响仪器精度。
光学计量 探测器非线性 相移干涉仪 系统误差补偿 空间频率
中国科学院上海原子核研究所,上海市800-204信箱,201800
研究了超宽频带THz脉冲入射到散射介质中时其透射脉冲的时空特性.根据Mie理论计算出随机散射介质的散射系数和各向异性因子,用时间分辨Monte Carlo方法模拟了超宽频带的THz脉冲在随机散射介质中的传播,研究了在不同散射颗粒半径,不同频宽的THz入射脉冲对透射脉冲的影响和散射对成像分辨率的影响.结果表明:散射会降低THz脉冲在随机散射介质中的成像分辨率,散射颗粒越小,散射介质越厚,其成像分辨率越差.
THz脉冲 随机散射介质 Mie理论 Monte Carlo方法
1 中国科学院上海原子核研究所, 上海 201800
2 中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
以单丝的同轴全息干涉花样为判别标准, 通过计算机数值模拟, 研究了Be窗的表面粗糙度对硬X射线相干特性的影响。 提出了X射线在粗糙表面反射的一个简单模型, 以此为基础模拟研究了反射镜表面粗糙度对硬X射线及软X射线空间相干特性的影响, 模拟结果与实验结果相符。
同步辐射 相干性 粗糙度 同轴全息
1 中国科学院上海光机所,上海 201800
2 中国科学院上海原子核所, 上海 201800
介绍了采用电子全息术观察磁样品漏磁场的实验方法、结果及其实用意义。
电子全息术 漏磁场 位相差放大技术
