【摘 要】
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X射线显微CT具有分辨率高、体积小、成像快速、完全三维体成像等优点，在现代生物医药研究、产品无损检测、新材料开发等领域都有广泛的应用。特别是近些年，随着新兴交叉学科分
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X射线显微CT具有分辨率高、体积小、成像快速、完全三维体成像等优点，在现代生物医药研究、产品无损检测、新材料开发等领域都有广泛的应用。特别是近些年，随着新兴交叉学科分子影像学的快速发展，对发展高分辨小动物活体成像的X射线显微CT，有巨大需求。
本文的研究工作是设计与研制一台高分辨率的X射线显微CT系统，用于活体小动物的解剖结构成像。研究内容包括系统的设计、硬件监控电路与软件控制平台的设计与实现、图像采集的实时校正及系统性能的测试。
该系统的设计基于锥束成像几何来构建台式紧凑的系统结构，选用了高性能的微聚焦X射线管和CMOS平板探测器来实现高分辨的要求。使用单片机来设计与制作了X射线管的硬件监控电路，利用Visual C＃开发了控制与协调系统同步工作的图像采集软件平台。同时还研究了显微CT成像的图像实时校正问题，分别对探测器固有缺陷引起的像素响应失真及锥形成像几何造成的光照不均匀进行了分析，提出了校正方案，并实现了图像实时在线校正。此外，还利用狭缝法测量了探测器的调制转移函数，并用小鼠成像实验来检验了系统的性能与可靠性。
初步的结果显示，我们的设计方案是合理，构建的X射线显微CT系统具有紧凑的系统结构，硬件监控电路与软件控制平台都实现了模块化，易于操作、维修与维护。图像实时校正方案有很好的校正效果，取得了满意的成像质量，能满足实时性工作需求。初步实验测量表明，系统的成像分辨可达到100μm空间分辨率，能在5～6分钟内完成对小鼠全身扫描成像。
初步的结论是：我们设计和研制的X射线显微CT系统具有良好的性能和稳定性，完全能满足活体小动物成像的要求。该系统的设计方案与实现手段具有良好的扩展性，特别是对硬件监控电路与软件控制平台的模块化，完全可以推广应用于其它类型显微CT系统的研制。
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