X射線的穿透能力

     X射線在穿透物體過程中會與物體內(nèi)的原子進(jìn)行相互作用（包括光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)、電子對效應(yīng)等）而發(fā)生衰減。簡單來講，組成物體的原子序數(shù)越大（質(zhì)量密度越高），X射線的衰減越大，穿透能力越弱，反之亦然。

X射線成像的空間分辨率

     與可見光不同，很難對X射線進(jìn)行折射和聚焦，可以認(rèn)為X射線沿直線傳播。X射線成像時的空間分辨率，主要依賴X射線源的焦點(diǎn)尺寸、探測器的探元尺寸以及樣品位置的距離關(guān)系確定。

放大比

     是X射線源與探測器距離和X射線源與樣品距離的比值，下圖為X射線放大成像的原理示意圖，系統(tǒng)的放大比M為SDD與SOD的比值。

空間分辨率

     在放大比的基礎(chǔ)上，引入X射線源的焦點(diǎn)和探測器的探元尺寸兩個參數(shù)，即可通過公式計(jì)算空間分辨率。美國工程制造協(xié)會在E1441-00 ASTM文件上首次定義了有效射束寬度的概念，簡記為BW。空間分辨率=BW的一半，計(jì)算公式如下：

如何提高空間分辨率？

在實(shí)際的CT設(shè)備中，焦點(diǎn)尺寸a和探測器探元d的數(shù)值是相對確定的數(shù)值，放大比M是可以通過調(diào)節(jié)射線源、樣品臺、探測器三者的相對位置進(jìn)行變化的。

根據(jù)數(shù)學(xué)知識，分辨率公式中有2個極限最小值

A. 當(dāng)放大比M→∞時，空間分辨率→0.5a

B. 當(dāng)放大比M→1 時，空間分辨率→0.5d

結(jié)合實(shí)際的CT設(shè)備：

情況A代表的含義是：當(dāng)系統(tǒng)的放大比M取最大值時，即樣品緊貼射線源SOD最小，探測器距離射線源最遠(yuǎn)SDD最大，可以獲得系統(tǒng)的最高分辨率。射線源焦點(diǎn)尺寸越小，分辨率數(shù)值越小，分辨能力越高。這是我們常見的平板探測器成像系統(tǒng)中，在追求更高分辨率時，會通過選用更小焦點(diǎn)尺寸的X射線源來實(shí)現(xiàn)。

如下圖所示，左圖為理想化的極小尺寸焦點(diǎn)，右圖為焦點(diǎn)尺寸變大造成成像模糊

情況B代表的含義是：當(dāng)系統(tǒng)的放大比M趨近于1時，即樣品靠近探測器一側(cè)，可以獲得系統(tǒng)的最高分辨率，此時探測器的探元尺寸越小，分辨率數(shù)值越小，分辨能力越高。因?yàn)橥ǔ５纳渚€源和探測器器件中，d是遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于a的，采用這種成像條件時分辨率較低。而我們獨(dú)特的物鏡耦合探測器，通過光學(xué)二次放大的過程，相當(dāng)于在成像鏡頭的閃爍片上形成極小尺寸的探原尺寸d，從而能夠運(yùn)用這種成像原理獲得極高的分辨率。更多技術(shù)介紹可以參考“物鏡耦合技術(shù)”