X射線光柵相位襯度成像中劑量及散射光子對成像質(zhì)量的影響研究.pdf

1、由于傳統(tǒng)的X射線成像技術(shù)存在著劑量較高和對輕元素成像質(zhì)量不佳的缺點，自上世紀九十年代以來，以X射線的相位改變?yōu)榛A(chǔ)的X射線相位襯度成像方法得到了廣泛的關(guān)注，科學家們做了大量研究。X射線光柵相位襯度成像方法由于其可以利用常規(guī)光源的優(yōu)勢成為國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的研究熱點。本課題基于國家同步輻射實驗的X射線相襯CT樣機設(shè)計，在MCNP程序中建立了模型以研究劑量及散射光子問題，為光柵相位襯度成像CT的X射線能量和樣品選擇提供參考，為散射信號和吸收信號

2、的分離提供依據(jù)。本文模擬計算了POM棒(Φ5mm、Φ10mm)樣品、PMMA棒(Φ5mm、Φ10mm)樣品和不同厚度的水箱在30-100keV能量范圍內(nèi)的單能光子及不同管電壓產(chǎn)生的具有一定能譜的光子照射下的能量沉積，不同能量光子照射Φ5mm的POM棒樣品和不同厚度水箱后探測器面上散射光子和非散射光子的總計數(shù)，并將探測器面分為多個小區(qū)域，計數(shù)每個小區(qū)域的散射光子數(shù)和非散射光子數(shù)，另外模擬了不同厚度水箱對應(yīng)區(qū)域和非水箱對應(yīng)區(qū)域的散射光子與非

3、散射光子計數(shù)。結(jié)果顯示:光子能量為60keV或略小時，不同樣品和水箱中的能量沉積最小，X射線管在60kVp或70kVp下生成的光子過濾掉40keV能量以下的光子降低樣品受照劑量，結(jié)合重建圖像所需的信息量考慮，可以獲得低劑量、高襯度的較好結(jié)果;樣品密度、受照區(qū)域越大，所受劑量越高;散射光子計數(shù)比非散射光子計數(shù)小3-4個數(shù)量級;水箱厚度在8-12cm時，散射光子與非散射光子的比值較大;小樣品分區(qū)域計數(shù)的散射光子計數(shù)沒有明顯的規(guī)律，非散射光子