[发明专利]X射线放大成像系统

权利要求书

1.一种X射线放大成像系统，其特征在于，包括：

X射线光源(1)；

X射线光源透镜(2)，其入口端设置有所述X射线光源(1)，用于会聚所述X射线光源(1)发射的X射线并得到用于照射样品(4)的微焦斑相干光源(3)；

相位放大光栅(5)，设置于所述样品(4)之后，用于收集并调制照射所述样品(4)后的X射线并产生衍射自成像效应；

分析吸收放大光栅(6)，设置于所述相位放大光栅(5)之后，位于所述衍射自成像效应对应的自成像平面位置处，所述分析吸收放大光栅(6)用于收集并处理来自所述相位放大光栅(5)的X射线，将其中的相位信息转换为可识别的光强信息；

X射线探测器(7)，设置在所述分析吸收放大光栅(6)之后，靠近所述分析吸收放大光栅(6)的出口端，用于探测并收集所述样品(4)的信息；

其中，所述相位放大光栅(5)和分析吸收放大光栅(6)为多毛细管X射线光栅，分别由多根硅酸盐玻璃或铅玻璃单毛细管拉制而成；所述相位放大光栅(5)和分析吸收放大光栅(6)沿各自长度方向上的外形为锥形面段、抛物线型面段或者其它二次曲面段；所述相位放大光栅(5)和所述分析吸收放大光栅(6)的光栅周期范围为0.01-20微米，高宽比的范围为10-100000；所述相位放大光栅(5)和所述分析吸收放大光栅(6)沿垂直于各自中心对称轴线的界面的直径范围为1-800毫米。

2.根据权利要求1所述的X射线放大成像系统，其特征在于，所述样品(4)放置于所述微焦斑相干光源(3)和相位放大光栅(5)之间，靠近所述相位放大光栅(5)的入口端；所述X射线探测器(7)设置在所述分析吸收放大光栅(6)之后靠近其出口端。

3.根据权利要求1所述的X射线放大成像系统，其特征在于，还包括：

信息处理装置，与所述X射线探测器(7)连接，用于提取并分析处理所述样品(4)的信息。

4.根据权利要求3所述的X射线放大成像系统，其特征在于：

所述相位放大光栅(5)沿其水平中心周线方向上的长度H1的取值范围为0.1-20厘米，入口端直径D1的取值范围为1-200毫米，出口端直径D2的取值范围为4-400毫米；

所述分析吸收放大光栅(6)沿其水平中心周线方向上的长度H2的取值范围为0.1-15厘米，入口端直径D3的取值范围为8-500毫米，出口端直径D4的取值范围为：12-600毫米。

5.根据权利要求4所述的X射线放大成像系统，其特征在于，所述X射线光源透镜(2)为单/多毛细管硅酸盐玻璃或铅玻璃透镜，其入口焦距F1的范围为1-30厘米，出口焦距F2的范围为1-40毫米，出口焦斑的直径范围为0.05-50微米，长度L1的范围为5-200毫米，入口端直径D_in1的范围为3-40毫米，出口端直径D_out1的范围为1-20毫米。

6.根据权利要求5所述的X射线放大成像系统，其特征在于：

所述X射线光源透镜(2)的出口焦斑的直径范围为1微米，长度L1为50毫米，入口端直径D_in1为10毫米，出口端直径D_out1为1毫米；

所述相位放大光栅(5)的光栅周期为2微米，高宽比为1300，入口端直径D1和出口端直径D2分别为8毫米和12毫米；

所述分析吸收放大光栅(6)的光栅周期为2微米，高宽比为900，入口端直径D3和出口端直径D4分别为15毫米和18毫米。

7.根据权利要求6所述的X射线放大成像系统，其特征在于，所述相位放大光栅(5)和分析吸收放大光栅(6)沿垂直于其水平中心线方向的横截面的外形为四边形；其中，构成所述多毛细管X射线光栅的中空单毛细管的轮廓外形为六角形或圆形。

8.根据权利要求7所述的X射线放大成像系统，其特征在于，构成所述X射线光源透镜(2)、相位放大光栅(5)和分析吸收放大光栅(6)的多个单毛细管紧密排列，位于中心位置的单毛细管为一根，其所在的层数定义为1，则从内向外各层上的单毛细管的数目为6(n-1)，其中n为层数，n>1，各单毛细管的内径大小相同。