休斯顿大学的研究人员公布了X射线成像技术的进展，该技术可显著改善医疗诊断、材料和工业成像、交通安全和其他应用。

在《Optica》杂志封面上的一篇论文中，休斯顿大学自然科学与数学学院和卡伦工程学院的摩尔斯教授MiniDas和休斯顿大学物理学研究生JingchengYuan介绍了一种用于单掩模相位成像系统的新型光传输模型，该模型增强了非破坏性深度成像，以实现轻元素材料的可见性，包括癌症等软组织和塑料和爆炸物等背景组织。

“旧式X射线技术依靠X射线吸收来产生图像，”达斯说。“但这种方法很难处理密度相似的材料，导致对比度低，难以区分不同的材料，这对医学成像、爆炸物检测和其他领域来说都是一个挑战。”

近年来，X射线相位对比成像(PCI)引起了广泛关注，因为它可以利用X射线穿过物体时的相对相位变化为软组织提供增强的对比度。在众多可用技术中，单掩模微分因其简单性和在实际应用中的有效性以及与其他方法相比产生更高对比度图像而脱颖而出。而且它以单次低剂量成像的方式以更简单、更高效的方式实现这一点。

Das表示：“我们新的光传输模型能够帮助我们理解对比度的形成，以及多种对比度特征如何混合在获取的数据中。因此，它允许从单次曝光中检索具有两种不同对比度机制的图像，这比传统方法有了显著的进步。”

该设计采用了带有周期性狭缝的X射线掩模，从而形成了增强边缘对比度的紧凑设置。

Das补充道：“该掩模与探测器像素对齐，使我们能够捕获差分相位信息，从而更清楚地显示材料之间的差异。这样做的主要优点是简化了设置并减少了对高分辨率探测器或复杂的多镜头流程的需求。”

Das的团队已经通过严格的模拟和内部开发的实验室台式X射线成像系统测试了该模型。她说，下一个目标是将该技术集成到便携式系统中，并改造现有的成像装置，以便在医院、工业射线成像和机场等现实环境中进行测试。

Das表示：“我们的研究为X射线成像开辟了新的可能性，提供了一种简单、有效且低成本的方法来增强图像对比度，这是非破坏性深度成像的关键需求。”

“它使相位对比成像更加方便实用，从而实现更准确的诊断和更完善的安全筛查。它是一种多功能解决方案，可应对各种成像挑战。我们正在测试其在多种应用中的可行性。”

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