贝塔辐射X射线源

同步辐射级相衬成像

优化等离子体密度得到的工作窗口，使实验室规模装置实现与同步辐射相当的空间分辨率。

Sijie, Fan · Wen, Jiaxing · Ye, Han Sheng · Hang, Guo · Wu, Sixin · 彭懋 · Gaojie, Zeng · Xiang, Xiaoyu · Tao, Zhu · Qiang, Gong · Wei, Lai · Wang, Shaoyi · 张博 · 吴玉迟 · Li, Song · Shen, Xianfeng · 王振天 · Wang, Wentao · 黄姝珂 · 黄文会 · Zongqing, Zhao

Matter and Radiation at Extremes 2026

参数信息

空间分辨率

5 μm

峰值光子通量

8 × 10^12 photons/sr

对比度

20.32 %

技术优势

空间分辨率达5微米

通过优化气体压力到40–45 psi，成像系统实现了5 μm的空间分辨率，足以分辨微小结构。

对比度提升至20.32%

X射线相衬成像对比度达到20.32%，确保低Z材料的清晰成像，优于传统吸收成像。

高光子通量

峰值光子通量达8 × 10^12 photons/sr，缩短曝光时间，支持快速成像和动态过程观察。

实验室规模

该源基于激光尾波场加速器，结构紧凑，可在实验室实现同步辐射级别的空间分辨率，无需大型设施。

应用场景

• 高分辨无损检测：高分辨无损检测可清晰呈现低Z材料内部缺陷，无需染色或破坏样品。
• 低Z材料成像：低Z材料相位衬度灵敏度高，可观测传统吸收成像无法分辨的细微结构。
• 超快显微成像：超短X射线脉冲可捕捉超快过程的瞬时图像，研究材料微观动态演化。
• 实验室相衬成像：实验室相衬成像系统结构紧凑、成本可控，便于推广到常规实验室使用。