[发明专利]一种增加同步辐射光源成像范围的装置及方法

权利要求书

1.一种增加同步辐射光源成像范围的装置，其特征在于，包括同步辐射光源、普通X射线光源、第一探测器、第二探测器和载物台；其中，所述同步辐射光源对应所述第一探测器，所述普通X射线光源对应所述第二探测器；所述同步辐射光源的光路与所述普通X射线光源的光路垂直；所述载物台用于放置待扫描的样品；所述同步辐射光源和对应的所述第一探测器用于提供低噪声、高分辨率但较小视野的探测数据，所述普通X射线光源和对应的所述第二探测器用于提供低分辨率但大视野的探测数据；所述第二探测器为平面探测器、弧形探测器和线性探测器中的一种，平面探测器探测高度不小于所述第一探测器探测高度，探测长度为所述第一探测器探测长度2至8倍；弧形探测器和线性探测器探测长度为所述第一探测器探测长度2至8倍；所述第一探测器和所述第二探测器成像区域的中心重叠；所述载物台的中心轴线为成像中心轴，对齐于所述第一探测器和所述第二探测器的视野中心；所述同步辐射光源成像范围和所述普通X射线光源成像范围的中心重叠，所述同步辐射光源成像范围之外的区域，有部分所述同步辐射光源探测数据和完全的所述普通X射线光源探测数据，用于进行高精度成像；所述装置结合扫描参数和样品体素模型，对所述第一探测器和第二探测器分别建立系统矩阵，所述系统矩阵采用体积积分模型，以探测器探测精度作为射线宽度，以射线与体素相交体积与体素体积之比作为该体素对某一角度某探测器元件的采样系数，再结合扫描获得数据和两系统矩阵，采用代数重建法重建CT图像。

2.如权利要求1所述的增加同步辐射光源成像范围的装置，其特征在于，所述同步辐射光源由同步电子轨道加速器产生，经过垂直校准、单色滤波后，通过光闸引出平面束射线。

3.如权利要求2所述的增加同步辐射光源成像范围的装置，其特征在于，所述第一探测器成像精度范围为0.1um至15um。

4.如权利要求3所述的增加同步辐射光源成像范围的装置，其特征在于，所述普通X射线光源为锥形束光源或平面扇形束光源。

5.如权利要求4所述的增加同步辐射光源成像范围的装置，其特征在于，所述同步辐射光源、所述普通X射线光源、所述第一探测器和所述第二探测器固定设置，不可进行移动。

6.如权利要求5所述的增加同步辐射光源成像范围的装置，其特征在于，所述载物台由三层构成，包括底部、中部和上部，由高精度伺服电机控制，使得所述载物台可进行水平、竖直、水平面内旋转三个运动。

7.一种基于如权利要求1所述的装置的增加同步辐射光源成像范围的方法，其特征在于，包含以下步骤：

步骤1：对样品建立体素模型；

步骤2：依照所述第一探测器和所述第二探测器的探测器精度及扫描参数分别建立系统矩阵；

步骤3：扫描获得探测器数据，使用所述两系统矩阵采用代数法重建CT图像。

8.如权利要求7所述的增加同步辐射光源成像范围的方法，其特征在于，所述体素模型中，体素的尺度小于所述第二探测器探测精度。

9.如权利要求8所述的增加同步辐射光源成像范围的方法，其特征在于，所述系统矩阵依照体积积分法建立，以探测器探测精度作为射线宽度，以射线与体素相交体积与体素体积之比作为该体素对某一角度某探测器元件的采样系数。