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一種x射線顯微成像本底缺陷圖像修正采樣系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種X射線顯微成像本底缺陷圖像修正采樣系統(tǒng)，包括射線源、樣品臺(tái)、探測(cè)器，所述射線源發(fā)射出的X射線穿透所述待測(cè)樣品后投射至所述高分辨率探測(cè)器上，完成一幅投影圖像的采集；通過(guò)一定角度范圍內(nèi)的系列采樣，并通過(guò)與掃描模式相對(duì)應(yīng)的成像算法即可獲取三維立體圖像；該本底缺陷圖像修正方法可以分別通過(guò)三種不同的抖動(dòng)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)圖像抖動(dòng)采集。本X射線顯微成像本底缺陷圖像修正采樣系統(tǒng)可根據(jù)實(shí)際需要實(shí)現(xiàn)成像器件本底缺陷的標(biāo)定，以及成像器件本底缺陷圖像與樣品內(nèi)部真實(shí)圖像之間的區(qū)分，并消除本底缺陷引起的圖像重建偽像，獲得真實(shí)的、高質(zhì)量的樣品內(nèi)部圖像信息。
【專利說(shuō)明】一種X射線顯微成像本底缺陷圖像修正采樣系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及顯微CT掃描成像【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種X射線顯微成像本底缺陷圖像修正方法和采樣系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]X射線顯微鏡可以在不破壞樣品的情況下，對(duì)被測(cè)樣品內(nèi)部信息進(jìn)行超高分辨的成像。X射線顯微鏡關(guān)鍵成像器件包括:x射線源、高分辨的探測(cè)器(主要包括:物鏡、閃爍體、CCD等)和旋轉(zhuǎn)臺(tái)，其成像原理是:射線源發(fā)射出的X射線穿透待測(cè)樣品后投射至探測(cè)器上，獲取不同角度的透視投影圖像，結(jié)合計(jì)算機(jī)三維數(shù)字成像技術(shù)，構(gòu)建出待測(cè)物體的三維立體圖像，清晰準(zhǔn)確直觀地展現(xiàn)被檢測(cè)物體內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征。
[0003]探測(cè)器是X射線顯微鏡成像的核心器件，直接影響著X射線顯微鏡的成像質(zhì)量。探測(cè)器的同一個(gè)探測(cè)單元在不同角度下的信息在重建過(guò)程中將轉(zhuǎn)變?yōu)橐孕D(zhuǎn)中心為圓心的一族切線，而某個(gè)探測(cè)單元的異常都將在重建圖像中引起偽影。高分辨X射線顯微鏡投影圖像采集過(guò)程中，穿透樣品的X射線至探測(cè)器并完成投影圖像采集的過(guò)程中需要經(jīng)過(guò)探測(cè)器的多個(gè)光學(xué)成像器件(物鏡、閃爍體、CCD)，致使光學(xué)器件引起的缺陷信息與樣品的投影信息同時(shí)被CCD采集，導(dǎo)致X射線投影圖像出現(xiàn)不同形狀的偽影和形變。進(jìn)一步地，直接利用包含本底缺陷的樣品投影信息進(jìn)行圖像重構(gòu)，即將本底缺陷圖像看作有效信息進(jìn)行重構(gòu)，導(dǎo)致被測(cè)樣品內(nèi)部重構(gòu)的失真，影響樣品成像與重構(gòu)的真實(shí)性。
[0004]目前，光學(xué)器件在加工制作過(guò)程中會(huì)難免產(chǎn)生一定的加工缺陷，如晶體生長(zhǎng)以及封裝過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)裂縫、氣泡、云層等缺陷等，但通過(guò)硬件精密加工技術(shù)仍無(wú)法消除成像本底缺陷。在ICT系統(tǒng)中主要采用的減輕探測(cè)器本底缺陷的方法主要為:一、基于特征識(shí)別的修復(fù)方法；二、基于樣條曲線擬合的修復(fù)方法；三、基于紋理合成的修復(fù)方法。由于ICT系統(tǒng)中的探測(cè)器與高分辨X射線顯微鏡中的探測(cè)不同，ICT中的本底校正方法無(wú)法直接應(yīng)用于X射線顯微鏡中。
[0005]通過(guò)調(diào)研，并未見(jiàn)過(guò)與本發(fā)明申請(qǐng)的本底缺陷校正相似的技術(shù)應(yīng)用于高分辨X射線顯微鏡中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題，提出一種X射線顯微成像本底缺陷圖像修正方法和采樣系統(tǒng)，在X射線顯微鏡中，可分別使用鏡頭抖動(dòng)系統(tǒng)、樣品抖動(dòng)系統(tǒng)及探測(cè)器抖動(dòng)系統(tǒng)將樣品信息與光學(xué)器件引起的缺陷信息進(jìn)行標(biāo)記，同時(shí)，將其引入到重建方法中將能夠有效抑制本底缺陷對(duì)重建圖像的影響。
[0007]本發(fā)明實(shí)現(xiàn)目的的技術(shù)方案是:
[0008]一種X射線顯微成像本底缺陷圖像修正采樣系統(tǒng)，包括用于發(fā)射X射線的射線源、用于承載待測(cè)樣品的樣品臺(tái)及用于成像的探測(cè)器，樣品臺(tái)安裝有樣品抖動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于:所述探測(cè)器和所述射線源在縱向上位于所述樣品臺(tái)的兩側(cè)，所述射線源發(fā)射出的X射線穿透所述待測(cè)樣品后投射至所述探測(cè)器上，完成一幅投影圖像的采集，通過(guò)在一定角度范圍內(nèi)的系列采樣，并利用相應(yīng)的重建算法即可獲取三維立體圖像。
[0009]而且，所述探測(cè)器上安裝有一鏡頭抖動(dòng)系統(tǒng)，該鏡頭抖動(dòng)系統(tǒng)與成像零部件相連，實(shí)現(xiàn)成像過(guò)程中對(duì)鏡頭的抖動(dòng)。
[0010]而且，所述鏡頭抖動(dòng)系統(tǒng)包括抖動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、壓電陶瓷、固定、遮光板、預(yù)緊彈簧，其中所述抖動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)內(nèi)部設(shè)計(jì)加工為一個(gè)柔性鉸鏈位移機(jī)構(gòu)；
[0011]所述壓電陶瓷安裝在所述抖動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)內(nèi)部，當(dāng)所述壓電陶瓷通電時(shí)膨脹，對(duì)抖動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)產(chǎn)生一個(gè)推力，使所述抖動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)產(chǎn)生彈性變形；
[0012]所述固定螺釘用于固定所述壓電陶瓷，將所述壓電陶瓷固定在所述抖動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)內(nèi)；
[0013]所述遮光板安裝在抖動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)上，防止可見(jiàn)光通過(guò)柔性鉸鏈切縫進(jìn)入物鏡光學(xué)系統(tǒng)箱體內(nèi)；
[0014]所述預(yù)緊彈簧安裝在所述抖動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)內(nèi)部，當(dāng)所述壓電陶瓷斷電時(shí)，預(yù)緊彈簧可產(chǎn)生一個(gè)反向推力，將移動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)復(fù)位。
[0015]而且，所述樣品臺(tái)安裝有樣品抖動(dòng)系統(tǒng)，該樣品抖動(dòng)系統(tǒng)提供縱向、橫向及上下方向三個(gè)自由度的平動(dòng)。
[0016]而且，所述探測(cè)器上安裝在一探測(cè)器抖動(dòng)系統(tǒng)，該探測(cè)器抖動(dòng)系統(tǒng)即控制探測(cè)器的橫向移動(dòng)，在本底缺陷修正過(guò)程中完成光學(xué)器件的抖動(dòng)。
[0017]而且，所述探測(cè)器抖動(dòng)系統(tǒng)的底座安裝在電機(jī)驅(qū)動(dòng)的導(dǎo)軌直線平臺(tái)上，或者安裝在壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)的柔性鉸鏈機(jī)構(gòu)平臺(tái)上。
[0018]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:
[0019]1、本發(fā)明通過(guò)對(duì)鏡頭抖動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行控制，可根據(jù)需要在圖像采集過(guò)程中實(shí)現(xiàn)鏡頭抖動(dòng)，樣品抖動(dòng)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)樣品抖動(dòng)，探測(cè)器抖動(dòng)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)探測(cè)器抖動(dòng)；在圖像米集時(shí)，可采用用鏡頭抖動(dòng)系統(tǒng)或樣品抖動(dòng)系統(tǒng)或探測(cè)器抖動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)圖像抖動(dòng)，完成本底缺陷的識(shí)別和修正，即將抖動(dòng)前后采集的圖像進(jìn)行對(duì)比與數(shù)學(xué)算法處理，對(duì)光學(xué)器件的本底缺陷進(jìn)行標(biāo)定，并在重建算法中加入抖動(dòng)和標(biāo)定該信息，減輕缺陷圖像對(duì)樣品信息的干擾，從而更好地獲取待測(cè)樣品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征、密度、有無(wú)缺陷以及缺陷的大小和位置等信息，獲得真實(shí)的待測(cè)樣品的特性以滿足不同的使用要求。2、本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)光學(xué)系統(tǒng)本底缺陷的標(biāo)定和修正，獲得更加真實(shí)的樣品成像，結(jié)合計(jì)算機(jī)三維數(shù)字成像重構(gòu)技術(shù)，以圖像的形式清晰準(zhǔn)確直觀的展現(xiàn)被測(cè)樣品內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征、有無(wú)缺陷等信息，可在樣品無(wú)損狀態(tài)下觀測(cè)樣品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，了解樣品的特性，可廣泛應(yīng)用于巖芯和化石掃描、電子元件及其它器件檢測(cè)、以及生物植物顯微成像等領(lǐng)域。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)連接示意圖；
[0021]圖2是圖1的樣品抖動(dòng)系統(tǒng)、樣品臺(tái)和樣品的立體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖；
[0022]圖3是本發(fā)明的柔性鉸鏈鏡頭抖動(dòng)系統(tǒng)原理圖；
[0023]圖4是本發(fā)明的柔性鉸鏈探測(cè)器抖動(dòng)系統(tǒng)統(tǒng)原理圖；
[0024]圖5是本發(fā)明的鏡頭抖動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖；[0025]圖6是圖5的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖7是本發(fā)明的抖動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)(去掉遮光板)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖8是圖7的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖9是圖7的A部的柔性鉸鏈結(jié)構(gòu)局部放大示意圖；
[0029]圖10是本發(fā)明的滑軌的探測(cè)器抖動(dòng)系統(tǒng)和探測(cè)器的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖11是本發(fā)明本底缺陷引起的CT圖像；
[0031]圖12是本發(fā)明所獲得的樣品CT圖像。
【具體實(shí)施方式】
[0032]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0033]下面參考圖1-圖10描述本發(fā)明實(shí)施例的X射線顯微成像本底缺陷圖像修正采樣系統(tǒng)，本系統(tǒng)可用于材料科學(xué)、地質(zhì)/石油、半導(dǎo)體/微電子、生物/植物等樣品的成像和檢測(cè)。
[0034]一種X射線顯微成像本底缺陷圖像修正采樣系統(tǒng)，包括射線源1、樣品臺(tái)2、樣品抖動(dòng)系統(tǒng)3、樣品7、鏡頭抖動(dòng)系統(tǒng)4、高分辨率探測(cè)器5和探測(cè)器抖動(dòng)系統(tǒng)6，高分辨率探測(cè)器和射線源在縱向上位于樣品臺(tái)的兩側(cè)，這里需要說(shuō)明的是，本發(fā)明中所述的“縱向”即指成像方向。在下面的描述中，如果沒(méi)有特殊說(shuō)明，縱向即代表成像方向。具體地，如圖1所示，高分辨率探測(cè)器在成像方向上位于樣品臺(tái)的右側(cè)，射線源在成像方向上位于樣品臺(tái)的左側(cè)。這里，高分辨率探測(cè)器用于高分辨率圖像采集，滿足樣品的成像需求，射線源用于發(fā)射X射線，樣品臺(tái)用于安裝樣品抖動(dòng)系統(tǒng)，樣品抖動(dòng)系統(tǒng)用于承載待測(cè)樣品，并對(duì)承載的待測(cè)樣品進(jìn)行精確定位和完成抖動(dòng)。射線源發(fā)射出的X射線穿透所述待測(cè)樣品后投射至所述探測(cè)器上，完成一幅投影圖像的采集，通過(guò)在360度一定角度范圍內(nèi)的常規(guī)系列均勻采樣，并利用相應(yīng)的常規(guī)成像算法即可獲取三維立體圖像。
[0035]樣品抖動(dòng)系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)如圖2所示，樣品抖動(dòng)系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)臺(tái)13、橫向移動(dòng)導(dǎo)軌
8、橫向移動(dòng)平臺(tái)9、縱向移動(dòng)平臺(tái)11、縱向移動(dòng)導(dǎo)軌12及上下移動(dòng)平臺(tái)10，在樣品臺(tái)上安裝轉(zhuǎn)臺(tái)，該轉(zhuǎn)臺(tái)上平面安裝兩道平行的橫向移動(dòng)導(dǎo)軌，在該橫向移動(dòng)導(dǎo)軌上導(dǎo)向安裝橫向移動(dòng)平臺(tái)，橫向移動(dòng)平臺(tái)只能沿著橫向移動(dòng)導(dǎo)軌橫向移動(dòng)。在橫向移動(dòng)平臺(tái)的上平面平行安裝有兩道縱向移動(dòng)導(dǎo)軌，在縱向移動(dòng)導(dǎo)軌上導(dǎo)向運(yùn)行有縱向移動(dòng)平臺(tái)，縱向移動(dòng)平臺(tái)只能沿著橫向移動(dòng)平臺(tái)上的縱向移動(dòng)導(dǎo)軌導(dǎo)向運(yùn)行；在縱向移動(dòng)平臺(tái)中軸部位豎直安裝有一上下移動(dòng)平臺(tái)，上下移動(dòng)平臺(tái)的上端安裝有樣品，并可帶動(dòng)樣品上、下移動(dòng)。
[0036]鏡頭抖動(dòng)系統(tǒng)安裝在高分辨率探測(cè)器的縱向成像方向，高分辨率探測(cè)器安裝在探測(cè)器抖動(dòng)系統(tǒng)的上平面上。鏡頭抖動(dòng)系統(tǒng)原理圖如圖3所示，將閃爍片、物鏡等光學(xué)器件安裝在鏡頭抖動(dòng)系統(tǒng)上，即可帶動(dòng)鏡頭、閃爍片等光學(xué)器件在圖像采集過(guò)程中完成抖動(dòng)。圖4所示為探測(cè)器抖動(dòng)系統(tǒng)統(tǒng)原理圖，將探測(cè)器等成像元器件安裝在抖動(dòng)機(jī)構(gòu)上，抖動(dòng)機(jī)構(gòu)可帶動(dòng)探測(cè)器完成抖動(dòng)。
[0037]圖5、6所示為鏡頭抖動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖，鏡頭抖動(dòng)系統(tǒng)為基于柔性鉸鏈機(jī)構(gòu)的抖動(dòng)系統(tǒng)，包括抖動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)14、遮光板15、預(yù)載螺釘16、壓電陶瓷19和預(yù)緊彈簧17，抖動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)安裝在高分標(biāo)率探測(cè)器前面的成像面上，在抖動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)中心部位即在遮光板內(nèi)的突起部分安裝被抖動(dòng)成像光學(xué)組件(包括:物鏡、閃爍片等光學(xué)成像器件)，遮光板安裝在抖動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)外部，防止可見(jiàn)光通過(guò)柔性鉸鏈切縫進(jìn)入物鏡光學(xué)系統(tǒng)箱體內(nèi)；在抖動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)內(nèi)且徑向相對(duì)分別安裝有一壓電陶瓷與一預(yù)緊彈簧，壓電陶瓷與預(yù)緊彈簧的一端與抖動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)接觸，壓電陶瓷與預(yù)緊彈簧的另一端均采用預(yù)載螺釘固定。
[0038]鏡頭抖動(dòng)系統(tǒng)的工作原理是:鏡頭抖動(dòng)系統(tǒng)的抖動(dòng)運(yùn)動(dòng)是通過(guò)控制施加在壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器的的電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)的，壓電陶瓷通電后受電場(chǎng)作用會(huì)產(chǎn)生膨脹，而壓電陶瓷一端被固定螺釘固定，壓電陶瓷只能沿另一端向固定方向膨脹變形，推動(dòng)抖動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)產(chǎn)生變形，抖動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)帶動(dòng)物鏡與閃爍片等光學(xué)器件在橫向方向產(chǎn)生輕微位移變化；改變壓電陶瓷的電壓，如降低電壓，壓電陶瓷收縮，抖動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)靠預(yù)緊彈簧提供的彈性預(yù)緊力恢復(fù)變形，抖動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)復(fù)位。
[0039]探測(cè)器抖動(dòng)系統(tǒng)如圖10所示，包括探測(cè)器平臺(tái)底座20和探測(cè)移動(dòng)平臺(tái)19。探測(cè)器移動(dòng)平臺(tái)與探測(cè)器底座配合，探測(cè)器移動(dòng)平臺(tái)只能沿著橫向方向移動(dòng)，探測(cè)器平臺(tái)上方安裝高分辨率探測(cè)器。探測(cè)器抖動(dòng)系統(tǒng)的平臺(tái)底座可安裝在電機(jī)驅(qū)動(dòng)的導(dǎo)軌直線平臺(tái)上，或者安裝在壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)的柔性鉸鏈機(jī)構(gòu)平臺(tái)上。
[0040]當(dāng)需要進(jìn)行本底缺陷圖像確定時(shí)，可采用以下方法之一:
[0041]單獨(dú)控制樣品抖動(dòng)系統(tǒng)，沿橫向方向輕微移動(dòng)，帶動(dòng)樣品橫向輕微移動(dòng)，然后采集圖像；當(dāng)圖像采集完畢后，再控制樣品抖動(dòng)系統(tǒng)復(fù)位，完成抖動(dòng)；
[0042]單獨(dú)控制鏡頭抖動(dòng)系統(tǒng)，首先將壓電陶瓷斷電，進(jìn)行樣品的掃描，完成圖像采集；然后將壓電陶瓷通電，壓電陶瓷通電后受電場(chǎng)作用會(huì)產(chǎn)生膨脹，而壓電陶瓷一端被固定螺釘固定，壓電陶瓷只能沿另一端向固定方向膨脹變形，推動(dòng)抖動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)產(chǎn)生變形，抖動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)帶動(dòng)物鏡與閃爍片等光學(xué)器件在橫向方向產(chǎn)生輕微位移變化，此時(shí)再次進(jìn)行圖像采集；當(dāng)圖像采集完后，將壓電陶瓷斷電，抖動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)靠預(yù)緊彈簧提供的彈性預(yù)緊力恢復(fù)變形，抖動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)復(fù)位，完成一次抖動(dòng)過(guò)程。
[0043]單獨(dú)控制探測(cè)器抖動(dòng)系統(tǒng)，沿橫向方向輕微移動(dòng)，帶動(dòng)探測(cè)器橫向移動(dòng)，然后采集圖像，當(dāng)圖像采集完畢后，再控制探測(cè)器抖動(dòng)系統(tǒng)復(fù)位，完成抖動(dòng)。
[0044]將上述任意抖動(dòng)方式下的參數(shù)信息引入到圖像重建中，均可以避免缺陷信息在確定位置的累積，因此可以獲得較為完整真實(shí)的樣品內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖像。參見(jiàn)圖11分別為本底缺陷引起的CT圖像，圖12為本發(fā)明方法所獲得的樣品CT圖像。
[0045]如圖7、圖8所示，抖動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)被遮光板所遮蓋的前端面被加工出一個(gè)凹槽18，該凹槽的作用是避免抖動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)部分與遮光板之間接觸而發(fā)生摩擦，抖動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)前端用以安裝光學(xué)器件，抖動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)兩個(gè)側(cè)面各加工出一個(gè)圓形盲孔，用以安裝壓電陶瓷和預(yù)緊彈簧，盲孔最外端設(shè)計(jì)有螺紋，用以安裝預(yù)載螺釘。如圖9所示，由此抖動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)內(nèi)部被加工成一個(gè)柔性鉸鏈機(jī)構(gòu)，在外力作用下，抖動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)可產(chǎn)生一定的彈性變形，帶動(dòng)物鏡等光學(xué)器件產(chǎn)生抖動(dòng)，完成本底缺陷的識(shí)別。柔性鉸鏈機(jī)構(gòu)可以有多種形式，只要能夠保證基本功能需求即可,基本功能需求為:1)確保運(yùn)動(dòng)為平移運(yùn)動(dòng),約束轉(zhuǎn)動(dòng)；2)運(yùn)動(dòng)定位有足夠高的重復(fù)性精度；3)較高的系統(tǒng)剛度和承載能力，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性。圖示柔性鉸鏈機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)具有典型的代表性。
【權(quán)利要求】
1.一種X射線顯微成像本底缺陷圖像修正采樣系統(tǒng)，包括用于發(fā)射X射線的射線源、用于承載待測(cè)樣品的樣品臺(tái)及用于成像的探測(cè)器，樣品臺(tái)安裝有樣品抖動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于:所述探測(cè)器和所述射線源在縱向上位于所述樣品臺(tái)的兩側(cè)，所述射線源發(fā)射出的X射線穿透所述待測(cè)樣品后投射至所述探測(cè)器上，完成一幅投影圖像的采集，通過(guò)在一定角度范圍內(nèi)的系列采樣，并利用相應(yīng)的重建算法即可獲取三維立體圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的X射線顯微成像本底缺陷圖像修正采樣系統(tǒng)，其特征在于:所述探測(cè)器上安裝有一鏡頭抖動(dòng)系統(tǒng)，該鏡頭抖動(dòng)系統(tǒng)與成像零部件相連，實(shí)現(xiàn)成像過(guò)程中對(duì)鏡頭的抖動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的X射線顯微成像本底缺陷圖像修正采樣系統(tǒng)，其特征在于:所述鏡頭抖動(dòng)系統(tǒng)包括抖動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、壓電陶瓷、固定、遮光板、預(yù)緊彈簧，其中所述抖動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)內(nèi)部設(shè)計(jì)加工為一個(gè)柔性鉸鏈位移機(jī)構(gòu)； 所述壓電陶瓷安裝在所述抖動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)內(nèi)部，當(dāng)所述壓電陶瓷通電時(shí)膨脹，對(duì)抖動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)產(chǎn)生一個(gè)推力，使所述抖動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)產(chǎn)生彈性變形； 所述固定螺釘用于固定所述壓電陶瓷，將所述壓電陶瓷固定在所述抖動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)內(nèi)； 所述遮光板安裝在抖動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)上，防止可見(jiàn)光通過(guò)柔性鉸鏈切縫進(jìn)入物鏡光學(xué)系統(tǒng)箱體內(nèi)； 所述預(yù)緊彈簧安裝在所述抖動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)內(nèi)部，當(dāng)所述壓電陶瓷斷電時(shí)，預(yù)緊彈簧可產(chǎn)生一個(gè)反向推力，將移動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)復(fù)位。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的X射線顯微成像本底缺陷圖像修正采樣系統(tǒng)，其特征在于:所述樣品臺(tái)安裝有樣品抖動(dòng)系統(tǒng)，該樣品抖動(dòng)系統(tǒng)提供縱向、橫向及上下方向三個(gè)自由度的平動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的X射線顯微成像本底缺陷圖像修正采樣系統(tǒng)，其特征在于:所述探測(cè)器上安裝在一探測(cè)器抖動(dòng)系統(tǒng)，該探測(cè)器抖動(dòng)系統(tǒng)即控制探測(cè)器的橫向移動(dòng)，在本底缺陷修正過(guò)程中完成光學(xué)器件的抖動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的X射線顯微成像本底缺陷圖像修正采樣系統(tǒng)，其特征在于:所述探測(cè)器抖動(dòng)系統(tǒng)的底座安裝在電機(jī)驅(qū)動(dòng)的導(dǎo)軌直線平臺(tái)上，或者安裝在壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)的柔性鉸鏈機(jī)構(gòu)平臺(tái)上。
【文檔編號(hào)】G01N23/04GK103901060SQ201410147120
【公開(kāi)日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2014年4月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月14日
【發(fā)明者】須穎 申請(qǐng)人:天津三英精密儀器有限公司