传统的X射线成像及其层析技术应用于临床检测已有相当长的历史，目前它的分辨率为毫米量级，然而这还不能满足现代医学诊断的需要。人们经过不断地研究，提出了各种新型的显微成像方法。　　 X射线位相衬度成像(即X射线相衬成像)，是一种有别于传统的X射线摄影术的成像技术。它不依赖于物质对X射线的吸收机制，而是通过测量入射光束在物质中折射率的改变来进行成像，具有分辨率高、可对轻元素组成物质成像的特点。因此，将其与计算机层析相结合可以获得比传统的X射线层析更高分辨率的三维图像，在医学诊断方面将有重大的应用前景。此外，利用X射线荧光及康普顿散射的层析成像，也是可以达到微米到纳米量级的高分辨率三维成像技术，在药品检测、材料微结构分析方面有着广阔的应用前景。　　 主要完成的研究内容如下：　　 一、X射线相衬显微层析成像。　　 利用X射线位相衬度成像对轻元素材料成像的特点，可以观察生物软组织的内部结构，是进行生物、医学和材料科学研究的一种新的重要手段。利用北京同步辐射装置对幼鼠进行相衬成像，得到了较清晰的内部结构图像，可观察到其颈背部病变的癌细胞组织。　　 在层析实验方面，利用北京的同步辐射装置对小鱼拍摄了一组相衬图像，进行层析重构后，得到二维的截面图。　　 采用球形仿真试件对相衬层析成像进行的理论模拟，为实验重构提供了有利的依据。　　 在同轴位相衬度成像方面，利用模糊函数理论进行了推导分析，为实验研究提供了依据。在上海应用物理研究所利用微聚焦X射线管进行的同轴相衬实验也取得了较好的结果。　　 二、X射线荧光层析及康普顿散射层析的研究。　　 X射线荧光层析能定性地提供样品元素组成的详细信息，利用微束X射线扫描则可以获得样品的三维元素分布信息。康普顿散射层析能重构被测材料中的电子密度空间分布图，从而达到无损探测的目的。　　 三、层析重构。　　 针对背投影滤波法、单值分离法、代数重构算法、蒙特卡罗算法等进行了理论研究，分析了几种常用重构算法的利弊。并讨论了提高分辨率的几种方法。