随着高性能计算机和平板探测器技术的不断发展，锥束CT（Cone BeamComputed Tomography，CBCT）成像系统得到了快速的发展，在小动物成像领域、工业物件无损检测领域和人体成像领域发挥了巨大的作用。锥束CT系统受到散射效应的影响比传统CT大得多，研究有效可行的散射校正方法一直是这个领域的重大挑战和研究热点。本论文围绕北京大学与国家数字交换系统工程技术研究中心合作共同研究的重大项目展开，承担的主要工作是成像系统的物理设计、设备选型、测试和初步试验，以及针对该系统和成像对象的散射校正方法研究。　　 论文系统分析了锥束CT的发展过程和成像理论，分析了现有的散射校正方法的特点和适用性以及蒙特卡洛方法在锥束CT领域的应用。论文对锥束CT系统的组成、物理设计方法、设备选型、性能指标测试和应用等方面作了详细的研究和讨论，完成的锥束CT系统原型样机完全满足设计指标以及成像要求。该系统的各项硬件指标及系统的分辨率都达到了国际领先水平，同时可以针对特殊的精密工业部件进行高分辨率真三维成像，对我国相关领域的发展具有重大的意义。论文利用PENELOPE程序建立了锥束CT系统蒙特卡洛模拟平台，根据实际系统参数模拟包括X射线产生、透射、散射以及X射线被探测器接收的全部物理过程。论文详细分析和讨论了锥束CT系统的散射性质和各个因素对散射分布的影响，研究了基于蒙特卡洛模拟的通过建立散射校正数据库对锥束CT成像系统进行散射校正的具体方法，该方法首先根据实际扫描参数建立蒙特卡洛模拟模型，得到不同条件下的散射光子分布，利用数学拟合的方法获得扫描参数与散射分布之间的数学关系，建立散射校正数据库，最后根据实际投影数据中的像素值大小，计算出相应的散射光子分布并从投影图像中扣除，达到散射校正目的。这种方法对于本系统的成像研究，起到了很好的散射校正作用，并可以推广到更广泛的领域。