计算机断层成像技术(Computerized Tomography，简称为CT)是目前先进的无损检测手段之一。CT技术诞生于二十世纪七十年代，目前已广泛应用于工业、医疗、材料、国防等领域。通常CT图像会出现硬化伪影现象，如何进行硬化校正是当前CT研究的热点与难点。通常CT图像重建所用的算法(如主流的滤波反投影算法、迭代重建算法等)都是基于X射线单能的假设(即X射线由具有相同能量的光子构成)。而实际工业CT的X光机所产生的X射线是多能的(即X射线由不同能量的光子构成)。对于多能X射线投影数据，用基于单能假设的重建算法重建图像，将导致CT图像出现硬化伪影。其中X射线的射线谱对校正CT图像的硬化伪影有着重要的作用。本文建立了仿真X光管的模型并研究若干因素对于X射线谱的影响。其中利用仿真软件GEANT4[3]仿真X光管，包括X光管的真空管、滤波片、阴极丝、阳极靶等等。分析了靶的材料及厚度、滤波片的材料及厚度、管电压和管电流对X射线谱的影响。在此基础上，设计了新结构的仿真X光管靶，从而得到射线强度较为集中的窄谱X射线，并给出窄谱X射线的应用例子。本文还结合X射线谱，研究了X射线扫描楔形模体的射束硬化曲线，分析了双能峰模型的适用条件和范围，在双能峰模型的适用范围内，对单材质物质的CT图像进行硬化校正，取得了较好的效果。