X射线显微CT(X-ray Computed Tomography)系统凭借其可以对样品内部实现微米级分辨力的无损检测被广泛应用在石油地质、材料科学、生物学、微电子学等多个研究领域,近年来,不再局限于成像领域,CT被越来越多的应用于测量领域;然而,其测量准确度受到多种因素的影响,比如位姿参数、机械运动误差、外界环境、扫描参数等,其中位姿参数直接关系到所有样品扫描的成像结果,另外,系统测量能力也需要评估。为使系统初步具有测量能力,本文在自主研发的双探测器显微CT的基础上,对影响系统测量的硬件安装误差、运动误差的标定方法进行了研究;同时,研究相应的标准器,用以对系统探测误差和长度测量误差进行校准。主要工作包括:1.对影响显微CT系统测量的误差进行分析,利用显微CT系统成像原理,模拟实现其正向投影成像过程,并利用投影成像重建获取三维信息;基于单一变量的原则,改变不同的系统安装误差以及精密旋转样品台的运动误差,实验分析相关误差对系统测量误差的影响;结果表明,需对系统安装中的部分位姿误差、以及精密旋转样品台的端跳及径跳进行测量和补偿。2.对精密旋转样品台的运动误差进行理论分析,建立精密样品台运动误差补偿数学模型,并进行简化;搭建离线和在线系统对模型进行验证,对提出的补偿模型进行评定。结果表明,该方法可将旋转样品台的运动误差从4.5μm左右降低到1.5μm以内;另外,补偿后系统成像分辨力得到了有效提升。3.对平板显微CT系统安装误差的评定方法进行研究。提出利用双面球模体进行系统位姿参数标定的数学模型,设计平板探测器位姿调整机构,并通过实验对数学模型的有效性进行验证。4.对光耦显微CT系统安装误差的评定方法进行研究。提出利用氧化锆微球对系统位姿参数进行标定的数学模型,并验证数学模型的可行性。5.设计加工四种不同的标准器对双探测器显微CT系统进行校准,并通过F25坐标测量机和计量型扫描电子显微镜对标准器进行校准;利用CT系统对标准器进行扫描测量。