研究目的
回顾基于自成像现象（塔尔博特效应）的硬X射线成像显微镜的最新进展，重点关注其在高空间分辨率和高灵敏度下对内部结构进行无损可视化方面的应用。
研究成果
利用自成像现象的X射线相位衬度显微镜具有高灵敏度和空间分辨率，能为材料科学与生命科学提供定量可视化手段。其性能超越传统方法，可适配多种X射线源，并在消色差光学器件与能量分辨探测器领域具有未来发展潜力。
研究不足
空间分辨率受限于X射线透镜的数值孔径和探测器分辨率；由于波前斜率降低，高倍放大时灵敏度会下降。对于低亮度光源，需要高空间相干性的X射线或专用光栅，而大相位偏移的相位图像则需要解包裹算法。
1：实验设计与方法选择：
该综述讨论了利用塔尔博特效应进行X射线相位衬度显微镜的各种配置，包括投影类型以及带有X射线透镜和光栅的配置。采用基于菲涅尔衍射和几何光学的理论模型来描述自成像现象及其在干涉测量中的应用。
2：样本选择与数据来源：
示例包括聚苯乙烯球、钽测试图、聚酰亚胺薄膜和聚合物混合物，用于展示成像能力。数据来源于SPring-8等同步辐射设施和实验室X射线源。
3：实验设备与材料清单：
设备包括单色X射线源、菲涅尔波带片、相位和吸收光栅、X射线图像探测器（如CCD相机）和单色仪。材料涉及用于生物和材料科学应用的轻元素材料样本。
4：实验步骤与操作流程：
步骤包括用X射线照射样本、使用光栅产生自成像、采用条纹扫描或傅里叶变换方法进行相位恢复以及执行断层扫描。流程包括设置对准、数据采集和图像处理。
5：数据分析方法：
分析包括使用条纹扫描、傅里叶变换和自适应反卷积等算法获取差分相位图像、相位图像和可见度对比图像。统计技术评估灵敏度和空间分辨率。
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Fresnel zone plate
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Not specified
Used as an X-ray lens to focus and magnify X-rays in microscopy setups.
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Charge-coupled device camera
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Not specified
Used in X-ray image detectors for capturing images with high spatial resolution.
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Grating
π/2-phase grating, absorption grating
Not specified
Used to generate self-images via the Talbot effect for phase-contrast imaging.
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X-ray source
Rotating anode-type, micro-focus
Not specified
Provides X-rays for illumination in experiments, with variations for high-brilliance or low-brilliance sources.
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Monochromator
Double-crystal monochromator, pyrolytic graphite mosaic crystal
Not specified
Used to select specific X-ray energies for monochromatic imaging.
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