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同步辐射微束X射线荧光CT是同步辐射微束X射线荧光分析和计算机断层成像技术有机结合的产物，是一种能无损、高空间分辨和高灵敏地探测样品内部元素含量和分布的新技术，是在建的上海光源(SSRF)硬X射线微聚焦及应用光束线站上将要实现的实验技术之一。本文针对这个目标，通过计算机模拟和实验研究相结合，开展了同步辐射微束X射线荧光CT方法的研究。
根据同步辐射微束X射线荧光CT的物理和数学基础，对同步辐射微束X射线荧光CT实验进行了初步的计算机模拟，编制了基于不同算法如卷积反投影算法(CBP)、代数重构算法(ART)和加入吸收修正的算法的图像重构软件，用图像重构软件重构了模拟样品的图像，得到了模拟样品的重构图像。结果显示，同步辐射微束X射线荧光CT实验的计算机模拟方法是正确的，图像重构软件对于模拟样品的图像重构是有效的。
通过同步辐射微束X射线荧光CT模拟实验，研究了重构算法、空间采样间距和角度方向投影数等因素对同步辐射微束X射线荧光CT实验结果的影响。通过研究发现：(1)CBP和ART两种重构算法重构的模拟样品的图像质量相当，CBP重构速度比ARI、快；加入吸收修正的算法只能改善吸收很强的样品的重构图像质量，所以对于图像重构采用何种重构算法和是否加入吸收修正要视具体情况而定；(2)空间采样间距对重构图像质量的影响比角度方向投影数的影响大，在保证重构图像质量的前提下，可以适当减少投影数，以达到提高效益的目的；此外，还分析了X射线散射对X射线荧光CT图像质量的影响及其用途、射线束宽度对图像分辨的影响；分析了光子统计性、旋转轴位置偏移和空气吸收等因素对X射线荧光CT图像分辨和质量的影响。
开展了同步辐射微束X射线荧光CT的实验研究，利用自行编制的软件重构了碘在标准样品(已知碘分布的柱状石蜡块)和大白鼠甲状腺组织中的分布。结果表明同步辐射微束X射线荧光CT可以正确地获得元素在样品内部分布的信息，图像重构软件对实验样品的图像重构是实用的。
本论文的主要成果是实现了同步辐射微束X射线荧光CT实验的初步计算机模拟、编制了基于不同算法的图像重构软件，讨论了同步辐射微束X射线荧光CT实验结果的影响因素及其改善方法。这些研究为以后在上海光源微束实验站上建立同步辐射微束X射线荧光CT实验方法打下了良好的基础。