基于等距扇形束滤波反投影(FBP)算法推导了一种新的算法求导希尔伯特反投影(DHB)算法,研究了DHB算法在频域对投影的滤波特性。通过理论分析和实验验证,指出由于DHB滤波函数在高频段对于锐截止特性的改善,很大程度上消除了重建图像的抖动现象。并且算法中去掉了反投影算子中的距离加权运算,使计算速度进一步提高。
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X射线衍射原理是现代材料学、化学、生物学、地质学等领域研究物质微观结构不可或缺的技术之一。它能够揭示晶体内部原子的排列方式以及晶体的对称性,从而为科学家们提供晶体学信息。X射线衍射原理的发现与应用,为深入理解物质世界提供了关键性的技术支撑。 X射线,作为一种高能电磁波,具有波粒二象性。当X射线与物质相互作用时,它们会与物质的原子核及电子云发生相互作用,主要表现为散射现象。在晶体学研究中,当X射线照射到具有周期性排列的原子结构上时,散射的X射线将会产生干涉效应。由于晶体结构的规律性,散射波在特定的方向上会相互加强,形成衍射束,而其他方向上的散射波则相互抵消。这一现象成为了X射线衍射技术的基础。 在X射线衍射技术中,Bragg公式是解释和计算衍射现象的关键。Bragg公式,即2dsinθ = nλ,其中d为晶面间距,θ为入射X射线与晶面之间的角度,n为整数,λ为X射线的波长。该公式说明了散射波在特定方向上光程差等于波长整数倍时,将产生相长干涉,形成明显的衍射峰。这些衍射峰的特征是X射线衍射技术中分析晶体结构的依据。 X射线衍射的应用广泛,涵盖了多晶体衍射和单晶体衍射两大类。多晶体衍射,又称为粉末衍射,它通过观察粉末样品中微小晶体的衍射图样,可获得晶体结构的相关信息。单晶体衍射则利用具有特定取向的单晶体,对晶体结构进行更精确的测定。两种技术各有优势,广泛应用于材料的相鉴定、晶体缺陷分析、晶格参数测量等方面。 倒易点阵是描述衍射图案的数学模型,它将晶体的实际空间点阵转换到倒易空间中,利用倒易点阵可以更直观地理解和计算晶体的衍射条件。而厄瓦尔德图解则是一种图形化的分析方法,通过这种图解方式可以形象地看到X射线在晶体内部如何传播和衍射。 在进行X射线衍射实验时,选取合适的X射线波长非常重要。常用的X射线源如Cu Kα辐射,其波长与晶体的晶格常数相近,能够使衍射现象更为明显。此外,X射线衍射技术还能够用于荧光分析,通过测量衍射角可以推断出晶格参数或X射线的波长。 X射线衍射技术之所以得到广泛应用,是因为它可以用于不同类型材料的分析。在材料科学领域,X射线衍射用于检测材料的晶体结构、相变、织构和内应力等。在地质学领域,X射线衍射分析可以帮助确定岩石矿物的种类。化学领域中,X射线衍射用于鉴定未知化合物的结构。生物学领域,则应用X射线衍射技术揭示生物大分子的三维结构。 非晶体材料,由于缺少长程有序结构,因此在X射线衍射图谱中不会出现明显的衍射峰,这为区分晶体与非晶体材料提供了可靠手段。X射线衍射技术已经发展成为一种成熟且极为重要的分析手段,为科研和工业生产提供了强有力的支撑。随着科技的发展,X射线衍射技术不断被改进和完善,其应用领域也在不断拓展,对于推动科学技术的进步具有不可替代的作用。
2025-08-20 19:38:54 1.3MB X射线衍射原理
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X射线光学与成像》是一门深入探讨X射线在光学领域的应用及成像原理的课程。这门课程通常包含五个章节,全面讲解了X射线的产生、传播特性、与物质的相互作用,以及如何利用这些特性进行高质量的成像。以下是基于这个主题的详细知识点: 1. **X射线的产生与特性**:X射线是电磁波的一种,具有高能量、短波长的特点,能够在原子尺度上对物质进行探测。它们主要由原子内电子跃迁或高速电子撞击靶材时产生。理解X射线的能谱分布和强度与激发条件的关系对于后续的应用至关重要。 2. **X射线的传播**:X射线在真空和透明介质中以直线传播,但会被物质吸收或散射。吸收系数取决于物质的原子序数和X射线的能量,这为X射线的穿透性提供了基础。理解X射线的衰减定律有助于计算X射线在材料中的传输距离。 3. **X射线与物质的相互作用**:主要分为吸收、散射和荧光三种形式。吸收是X射线能量转移给物质的过程;散射包括康普顿散射(非弹性散射)和布拉格散射(弹性散射,用于晶体结构分析);荧光则是吸收后的再辐射现象,可用来识别元素种类。 4. **X射线光学元件**:包括X射线透镜、衍射光栅、偏振器等,它们的作用是聚焦、分束、分色或改变X射线的方向。这些元件的使用极大地扩展了X射线成像技术的可能性。 5. **X射线成像原理**:基于吸收、干涉、衍射等效应,X射线成像可以是直接或间接的。直接成像如X射线照相,通过胶片记录X射线强度差异;间接成像则涉及检测器,如CCD或像素阵列,将X射线转换为可见光或电信号。 6. **X射线成像技术**:包括传统的X射线摄影、计算机断层扫描(CT)、X射线相衬成像、X射线全息术、同步辐射成像等。每种技术有其独特优势,如CT提供三维信息,相衬成像突出密度差异,同步辐射成像则有极高的亮度和时间分辨率。 7. **应用领域**:X射线光学与成像广泛应用于医学诊断、材料科学、天文学、安全检查、考古等多个领域。例如,医疗上的X射线检查能透视人体内部,材料科学中则用于研究微结构,而天文学中X射线望远镜则能揭示宇宙深处的秘密。 这些是《X射线光学与成像》课程的主要内容,每个章节可能都会深入探讨这些知识点的某一方面,通过学习这些,学生将能够全面掌握X射线成像技术的基础理论和实际应用。
2025-08-16 16:49:33 22.01MB 光学成像
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利用地震初至波确定近地表介质结构,在矿产资源的勘探开发及工程建设中有重要作 用。地震射线追踪方法是研究地震波传播的有效工具,目前常用的方法主要有有限差分解方 程法和最小路径法。最短路径方法起源于网络理论,首次由 Nakanishi 和 Yamaguchi 应用于 地震射线追踪中。 Moser 以及 Klimes 和 Kvasnicha 对最短路径方法进行了详细研究。通过科 技人员的不断研究,最短路径方法目前已发展较为成熟,其基本算法的计算程序也较为固定。 被称作是第四代计算机语言的 MATLAB 语言,利用其丰富的函数资源把编程人员从繁 琐的程序代码中解放出来。 MATLAB 语言用更直观的、符合人们思维习惯的代码,为用户提 供了直观、简洁的程序开发环境。本文介绍运用 Matlab 实现最短路径法的方法和步骤,便于 科研院校教学中讲授、演示和理解最短路径方法及其应用。
2024-06-13 15:51:40 1KB 射线追踪
Jade-是晶体与非晶体X射线衍射图谱分析软件,通过对XRD图谱不同2theta处峰的分离与拟合,并与既有物质pdf卡比对,可分析出该物质是什么物质的什么晶型,结晶度,多种物质的含量比例等。
2024-03-20 17:28:07 91.99MB 材料分析
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钨青铜结构陶瓷已在许多应用中找到了重要的潜力,例如执行器,传感器,光电,铁电随机存取存储器和微波设备。 这些类型的陶瓷由于其自发极化而被广泛用于许多工业应用,并且以其高介电常数,低介电损耗,低漏电流密度,良好的热稳定性和高压电系数而闻名。 在目前的工作中,Ba5CaTi2Nb8O30(BCTN)是通过固态反应方法首次合成的。 通过X射线衍射,扫描电子显微镜(SEM),能量色散X射线分析(EDAX),LCR测量仪,PE循环示踪剂,VSM和拉曼光谱仪研究了显微结构,介电,铁电,铁磁和拉曼光谱分别。 X射线衍射研究揭示了空间群为P4bm的单相四边形结构的形成。 观察到微晶尺寸在14.4nm范围内。 BCTN化合物在不同频率下随温度变化的详细介电性能表明,样品在居里温度316°C下表现出扩散型跃迁。 PE和MH研究证实了室温下铁电和磁性并存。
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为了解释最近报道的银河X射线光谱中3.55 keV处的峰值,我们提出了一个简单的模型。 在此模型中,标准模型得到扩展,包括一个中性自旋3/2矢量状费米子,该费米子在SM标尺组下像单线态一样转变。 认为该7.1 keV自旋3/2费米子包含了一部分观察到的暗物质。 其衰变为中微子和具有与所观察到的数据相称的衰变寿命的光子,适合于遗迹暗物质密度,并服从超新星冷却的天体约束。
2024-01-12 22:32:23 467KB Open Access
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微束能量色散X射线衍射(EDXRD)分析在测量小样品或样品微区的物相结构方面具有重要的应用前景。提出了一种采用自行研发的微束X射线荧光谱仪进行微束能量色散X射线衍射分析的研究方法。用便携式毛细管X光透镜聚焦的微束X射线荧光谱仪(焦斑直径为190.7 μm)对人民币5角硬币“角”部分长×宽为4 mm×4 mm的微区进行微束能量色散的X射线衍射扫描测量,并进行数据处理,得到该区域内Cu3Sn(0 8 3)和CuO(2 0 2)等晶相的分布;同时,用台式毛细管X光透镜聚焦的微束X射线荧光谱仪(焦斑直径为31 μm)对一颗直径约为1 mm的矿石颗粒进行微束能量色散的X射线衍射二维扫描分析,得到扫描区域内SiO2(3 2 9)和Fe2O3(1 1 6)等晶相的分布。结果表明,毛细管X光透镜聚焦的微束X射线荧光谱仪在开展小样品或样品微区的能量色散X射线衍射分析方面具有一定的应用前景。
2023-12-23 18:46:55 4.17MB
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X射线组合折射透镜与毛细管透镜的性能比较,付明磊,王俊杰,为了给X射线荧光分析系统(XRF)聚焦元件的设计提供理论基础。利用X光衍射理论和矩阵光学推导出抛物面型X射线组合折射透镜光学性能指�
2023-10-07 11:43:02 716KB 首发论文
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HANDBOOK OF OPTICS Volume V Atmospheric Optics, Modulators, Fiber Optics, X-Ray and Neutron Optics Contents Contributors Brief Contents of All Volumes Editors' Preface Preface to Volume V Glossary and Fundamental Constants Part 1. Measurements Part 2. Atmospheric Optics Part 3. Modulators Part 4.Fiber Optics Part 5.X-Ray and Neutron Optics Index
2023-10-06 14:02:27 16.08MB 光学手册 大气光学 调制器 光纤
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