近年来，X射线相位衬度成像发展迅速，并受到了研究者广泛的关注。X射线是一种电磁波，经过物体后不仅振幅会发生改变，相位也会发生改变。传统的X射线成像是基于物体对X射线的吸收，而相位衬度成像是基于物体对X射线相位的改变。相位衬度成像具有高对比度及低剂量的特点。相位衬度成像技术需要光源具有很强的相干性，因此早期的相位衬度实验都使用同步辐射或微焦点光源。而最近出现的Talbot-Lau型光栅相位衬度成像技术改变了这一现象，使得普通X射线光源也可以用来进行相位衬度成像。本文主要研究光栅型相位衬度成像技术，解释普通X射线光源在这种相位衬度成像中的有效利用。同时，本文将从系统相干性及条纹对比度两个方面来衡量系统性能，基于相干性及对比度最大化的原则，提出相应的参数设置。以上研究针对一维和二维光栅系统分别展开。另外，本文还进行了相位衬度成像的物理实验，并比较了物理实验结果与数值模拟结果。　　本文研究的主要内容有：　　1.基于部分相干光的理论，本文利用复相干度给出了系统相干性(包括空间相干性及时间相干性)的定量表达。本文证明了当光栅间的距离及光栅周期满足一定“几何条件”时，空间相干度能达到局部极大值，并且这些极大值与光源前放置一条单缝所能产生的空间相干度相等。在这种情况下，Talbot-Lau型光栅系统产生的条纹与光源前放置一条单缝情形一样。而相比于单缝，源光栅在保证相干性的同时可以让更多的X射线参与成像，从而可以减少成像时间。　　2.本文从理论及数值模拟两个方面分析了系统条纹对比度。对于拟单色光源情形，本文从理论上给出了源光栅占空比的上限。当该上限满足时，在分数阶Talbot距离处得到的条纹对比度将达到理论上的最大。同时，本文利用数值模拟的手段，研究了多色光情形光源谱宽对条纹对比度的影响。对四组不同参数的一维及二维光栅系统，数值实验表明，当光源谱分布的半高全宽与平均波长的比值小于0.3时，得到的条纹对比度仍能高于0.9。因此，相位衬度成像可以使用较宽谱宽的光源。　　3.本文进行了中子相位衬度成像实验研究。针对韩国原子能研究所(KAERI)的中子相位衬度成像系统，本文分别从数值模拟及物理实验的角度，研究了四组不同厚度的相位光栅能产生的最大对比度。结果表明，对于不同波长情形，理论模型能够以高于70％的概率预测对比度曲线。数值模拟的结果表明最大的对比度为0.134，而物理实验中四组参数对应的最大对比度为0.04。两者的差别可能是光源谱分布的不精确、光栅的制作缺陷及系统缺乏精密的对齐造成的。本文根据数值模拟还给出了最优的相位光栅厚度及对应系统参数设置。