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X光作为电磁波能量的一种形式，与可见光相比，波长更短，能量更强。波长短意味着X光不易衍射，同时也不会被人的肉眼观察到；能量强则表明X光具有较强的穿透能力，可以深入物体内部，捕获内在信息。在医学上，通常采用大视野X光源照射相对大面积的物体以获取感兴趣的物体内部信息，譬如骨折，肿瘤以及其他的诊断情况。 CT是一种无痛苦，无损伤，无危险，快速方便，适合于任何年龄且准确性高的辅助检查工具，其基本原理就是高密度的物质阻挡X射线的穿透，分辨率大约为15LP/cm (>350―m)。一般的临床CT (X线电子计算机断层扫描)是利用X射线围绕着人体扫描，在穿过人体之后，X线投射在随X线球管一起运动或静止不动的一系列探测器上，对扫描的体积断面采集X线信息，通过先进的计算技术（Fourier转换，反投射法）转换成二维的图像，即从水平和垂直两方面表征物体内在的特征，但是无法得到物体内的轴向信息。CAT （Computed Axial Tomography，电脑轴向断层扫描）使用计算机扫描物体，通过合并数百张或者数千张独立的X光虚拟“切片”图片，重构形成单一、三维的详细立体图像，以达到同时从任意角度和任意视野观察物体内部特征结构的效果。
常规的临床CT系统结合了光学系统放大物体的能力，同时又具备自身渗透能力强的特点，能够对物体扫描形成二维的内在信息，包括内部结构。而本文介绍的X光显微系统是Xradia公司推出的新产品，不仅保 存了常规临床CT系统的特点，而且结合电脑轴向断层扫描技术，实现了真正的高分辨率（微米级和纳米级）的三维成像。以下分别介绍不同分辨率的两款型号的特点： 一、Xradia MicroXCT TM ：微米级的分辨率，极大的工作距离，点投影CT系统
Xradia MicroXCT是一套高分辨率显微CT系统，它不需要像扫描电镜等需要对样本进行复杂的前期处理，避免了完整样品甚至是感兴趣的内部信息的损坏。系统以点投影方式，微米级的分辨率，最短的曝光时间得到物体内部无创伤的各个层面结构信息、特点以及缺陷等三维图象。应用于生命科学中的样本包括医疗移植 Xradia CT 系统: 真正的3D影像世界
器, 生物标本，组织样本，活体小动物以及植物等。
Xradia MicroXCT系统整个的操作和成像过程完全通过电脑控制，客户通过友好的图形用户界面，以标准的120VAC电压，对目标物体进行全程的三维自动扫描，期间不需要任何辅助装置，完全替代了以往耗时，耗力的样本制备以及再处理过程。所以，无论是研究植物细胞结构，新一代医疗移植器研制还是其他生命科学中的应用，Xradia MicroXCT系统都是比较理想的X光显微系统。
Xradia MicroXCT系统优势：
*二维和三维虚拟图像的快速成像以及目标定位；*无创伤，可视化，微米水平的亚微米特征识别；*结合Xradia’s PhaseEnhanced光学系统，对于低轴向生物样本实现高对比成像；
传统的二维或者三维的CT成像，在生命科学应用中一般会遇到低轴向的扫描样本，对比度不高导致无法很好的成像映证内部真实信息。而单纯地提高分辨率对于这类样本的成像没有太大的帮助，但是结合Xradia’s PhaseEnhanced系统，可以针对对这类样本进行很好的对比成像，譬如组织工程和纳米技术中的生物复合材料，聚合物，生物标本等，甚至对于软组织，也不需要额外的样本处理即可得到高分辨率的图像
*电脑控制，实现样本多区域的CT扫描；
*极大的工作空间（大于50mm），达到1微米的分
辨率，扫描曝光时间短
图1. Xradia MicroXCT―的外观
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图2. Xradia MicroXCT―建立在薄闪屏基础上的
高分辨率检测器
分辨率X光源视眼范围二维图像曝光时间三维图象数据收集时间三维图象重构分析
<0.6微米分辨率：0.5微米的特征识别小光斑，微焦点X射线，达到150千电子伏0.65mm x 0.65mm to 60mm x 60mm 根据样本的对比度，<1 秒到 1 分钟根据样本的对比度，5分钟到几个小时
数据收集后，在数分钟内完成三维虚拟图象的重建
二、Xradia NanoXCT TM ：纳米级的分辨率，基于菲涅尔波带片影像的CT显微系统
案例分析法一直以来，传统的投影式临床CT系统通过将样本定位于和它非常接近的一个X射线点源来实现物体的放大。几何放大倍率则是表征一个CT系统性能优劣的参数，即光源和检测器的距离与光源和物体的距离之比。所以，为了能够得到物体具有一定分辨率的放大图像，光源必须尽可能的小。光源越大，所得图像边缘就越模糊，成像效果越差，越不能反映物体内部的真实情况，同时也就反映了投影式X光显微成像系统的分辨率很大程度上受限于X点光源的大小（一般需要小于1μm）。正是投影式X光显微系统本身固有的缺陷，导致了这种成像系统的应用受到了一定限制：首先是空间分辨率（能够辨别两个在空间位置非常相近物体的能力），它由光源大小直接决定，而且最大分辨率也不会超过X点光源
大小，因此，以往的二维投影式X光显微系统的分辨率也就是几微米到十几微米；其次是样本与光源接近的位置限制。由于样本受到物理位置限制，光源只能投射到置于样本前方的部分层面，无法覆盖所有层面，而三维断层扫描技术，是通过收集大量的样本各个层面的二维影像的信息数据，由于样本无法自由旋转，所以得到的只是所谓的三维图像，而不是真正三维影像重建。
Xradia公司的NanoXCT系统在原有设计的基础上引入了菲涅尔波带片——就是一些细小（ 大约直径为80 μ m）的圆衍射光栅，通过反射聚焦X光，从而克服了传统的投影式X光显微系统应用的局限。正是菲涅尔波带片应用，样本在空间位置上始终处于光源和检测器的中间，同时配合旋转轴，能够收集样本几乎所有层面的二
咬颊症维影像的数据，这样空间分辨率不再受到点光源大小的限制，而且实现真正了三维成像。所以，NanoXCT系统的三维图像分辨率达到了60nm以下。
图3. 投影式CT系统成像的缺陷
图4. Xradia NanoXCT的内部结构，
论我国经济的三元结构基于菲涅尔波带片的影像系统
Xradia NanoXCT系统采用的是基于镜头的影像X-ray CT结构，包含几个关键的部件：
不稳定的特里罗安Capillary condenser（高效，反射式毛细管冷凝器）；Objective ZP（物镜区域片）；Constrast phase plate（对比相差片）；X-ray detector（高效，高分辨率检测器）；tomography stage（精密的断层结构）
正是Xradia NanoXCT系统独特的内部设计模式，其应用得到了更大地拓展，包括药物开发，生物大分子影像甚至是干细胞研究，都可以以纳米级的分辨率，无破坏，无侵入地得到虚拟的三维图象。NanoXCT作为自成一体，具有独立控制台的显微系统，结合影像重构软件，精细的X光源以及友好的客户指导界面，其特征
负载均衡
冗余链路Xradia MicroXCT系统性能参数：
M=
a+b a
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