Metasurface-Assisted Adaptive Quantum Phase Contrast Imaging
提出结合偏振纠缠光源与偏振复用超构表面的量子相衬成像方案，实现可远程切换的明暗相衬成像，在低相位梯度下保持高对比度与高信噪比，为生物医学无损成像提供高效方案。
2025-04-26 physics.optics quant-ph
Preliminary demonstration of flexible dual-energy X-ray phase-contrast imaging
目前，双能量X射线相位衬度成像通常用X射线Talbot-Lau干涉仪进行。然而，在该系统中，必须仔细选择所采用的两个能谱，以便与相位光栅很好地匹配。例如，假设X射线管的加速电压分别被设置为40 kV和70 kV，而其他能谱实际上不能用于双能量成像。因此，该系统在实际应用中具有较低的灵活性和可操作性。在这项工作中，双能X射线相衬成像是在基于光栅的非干涉成像系统，而不是在Talbot-Lau干涉仪。该系统的优点在于，从理论上讲，可以利用任意两个分离的能谱进行双能X射线相衬成像。初步实验结果表明，当X射线管的加速电压依次为40 kV和50 kV时，双能X射线相衬成像成功。本文的工作增加了双能X射线相位衬度成像在医学诊断和无损检测中的灵活性和可操作性。
2019-11-07 physics.med-ph physics.optics
Tutorials on X-ray Phase Contrast Imaging: Some Fundamentals and Some Conjectures on Future Developments
这些教程介绍了相干X射线成像的一些基础知识，重点是相位对比。我们认为传输的强度方程，作为一个特定的方法，在许多X射线相衬成像，传递到相位恢复的逆问题之前。这些想法被应用到二维和三维传播为基础的相衬成像使用相干X射线。然后，我们考虑部分相干的作用，并勾勒出一个通用的手段，部分相干的X射线成像的情况下，可以建模，使用空间频率描述的部分相干。除了涵盖在理论和实践中的基本概念，我们还给出了在X射线相衬成像，包括X射线断层扫描，和不同的相衬成像方法的比较的未来趋势的意见。这些教程将访问那些在光学（例如波动方程，麦克斯韦方程，菲涅耳和夫琅和费衍射，傅立叶和矢量分析的基础知识）和X射线与物质的相互作用（例如衰减机制和复折射率）的基本背景。
2019-02-27 eess.IV physics.optics
An Introduction To The Mathematics Of The Imaging Modalities Using Small Scaled Contrast Agents
近年来，我们见证了在广泛意义上使用造影剂进行成像的极大兴趣。原因之一是许多成像模态，如与医学科学相关的成像模态，遭受若干缺点。最严重的是不稳定问题。事实上，它是，如今，一个共同的确定性，从远程测量恢复对象的经典逆问题，大多是，非常不稳定的。为了恢复稳定性，建议尽可能在成像目标中创建缺失的对比度。在这篇调查论文中，我们遵循这个方向，并提出了一种方法，如何在数学上分析所考虑的不同领域的注入剂的效果。这些造影剂是用与背景相比具有高对比度的材料建模的小尺寸颗粒。这两个属性允许它们在尺寸/对比度的临界尺度下，在从远处激发时产生局部斑点。这些本地点可以以稳定的方式远程恢复。目标上的可访问信息被编码在这些点中。在阐述了声学成像、光声成像、光学成像等成像方式之后，我们对前两种造影剂分别为微泡和纳米粒子的成像方式进行了详细的分析。
2020-08-27 math.AP physics.optics
Thermal x-ray diffraction and near-field phase contrast imaging
利用热光源的高阶相干性，可以提高标准X射线成像技术的分辨率。本文将高阶测量应用于远场X射线衍射和近场相位衬度成像（PCI），以实现X射线衍射的超分辨和近场相位衬度成像的强度衬度增强。与通过使用纠缠X射线光子对实现类似效果的方法相比，实现这种方案的成本是最小的。
2018-02-14 physics.optics quant-ph
Hard X-Ray Zernike-Type Phase-Contrast Imaging with a Two-Block Crystal System
Yerevan State University（埃里温国立大学）
本文提出了一种基于双块晶体系统的硬X射线相位对比成像方法，通过引入π/2相位移器实现紧凑型成像，无需传统聚焦光学。
2026-02-26 physics.ins-det physics.optics
Asymmetric-detection time-stretch optical microscopy (ATOM) for ultrafast high-contrast cellular imaging in flow
在光学显微镜中加速成像速度通常是以牺牲图像对比度、图像分辨率和检测灵敏度为代价来实现的，这是推进高速和高通量细胞成像的常见困境。我们在这里展示了一种新的成像方法，称为不对称检测时间拉伸光学显微镜（ATOM），它可以提供超快无标记高对比度流动成像，具有良好的细胞形态分辨率和在线光学图像放大，以克服高速成像灵敏度的损害。我们表明，ATOM可以分别揭示增强的相位梯度和吸收对比度的微流体活细胞成像在高达~10 m/s的流速，对应于~ 100，000细胞/秒的成像吞吐量。因此，ATOM可以成为满足细胞分析中嵌入光学显微镜的迫切需求的支持平台，例如成像流式细胞术-允许高通量访问单个细胞的形态信息，同时获得标准分析中获得的众多参数。
2013-09-22 physics.med-ph physics.optics
High contrast quantum imaging with time-gated fluorescence detection
在量子信息处理的应用中，自旋态的光学探测被广泛应用于固态自旋量子比特。信号对比度决定了量子态操控的精度、量子传感的灵敏度和量子成像的分辨率。在这里，我们展示了一种时间选通荧光检测方法，用于增强金刚石中氮空位（NV）中心的自旋态信号对比度。通过调节时间门与激发激光脉冲之间的延迟时间，提高了NV自旋探测的信号对比度和信噪比。信号增强比为1.86倍。利用时间选通荧光检测，我们进一步展示了纳米颗粒的杂散磁场的高对比度量子成像。在不对量子态进行任何额外操作的情况下，我们期望这种方法可以用于提高各种具有NV中心的应用的性能。
2018-11-19 physics.optics quant-ph
Improved High Contrast Imaging with On-Axis Telescopes using a Multi-Stage Vortex Coronagraph
涡旋式日冕仪具有结构简单、内工作角小、通量高、离轴探测空间清晰等优点，是目前最有前途的高对比度日冕仪之一。然而，与大多数日冕仪一样，中心遮挡的同轴望远镜会降低对比度。基于涡旋日冕仪在瞳孔内部和外部之间移动光的显着能力，我们提出了一种基于多涡旋的方法，该方法在不牺牲吞吐量的情况下，将剩余光泄漏减少到（a/A）^n，其中n >=4，a和A分别是中心遮挡和主镜的半径。因此，该方法使得即使使用同轴望远镜也能够达到高对比度。
2011-03-09 astro-ph.IM physics.optics
Generalized Zernike Phase-Contrast Imaging
DECTRIS Ltd.（DECTRIS有限公司）；School of Science, RMIT University（皇家墨尔本理工大学理学院）；School of Physics and Astronomy, Monash University（蒙纳士大学物理与天文学学院）
该研究展示了广义Zernike相位对比成像在非理想条件下仍能实现超过95%的量子极限，适用于各种入射束类型。
2026-02-16 physics.optics quant-ph
Dynamic dark-field FFOCT and dynamic reflection differential phase contrast for label-free functional imaging at reflective biomaterial interfaces
Sorbonne Université, INSERM, CNRS, Institut de la Vision（索邦大学，法国国家健康与医学研究院，法国国家科学研究中心，视觉研究所）
针对反射界面细胞成像难题，提出动态暗场全场OCT和动态反射差分相衬两种方法，通过抑制基底反射或利用非对称照明恢复细胞内动态对比，实现无标记功能成像。
2026-06-23 physics.optics q-bio.QM
Diffraction-contrast imaging of cold atoms
我们考虑逆问题的同轴全息，适用于最小破坏性成像的冷原子云。吸收成像近共振提供了一种简单的，但破坏性的原子柱密度测量。非共振成像大大减少了发热，并且可以拍摄连续图像。在非共振成像所需的条件下，一般难以处理的逆问题可以被线性化。一个最小的破坏性，定量和高分辨率的原子云柱密度的图像，然后从一个单一的衍射图案检索。
2005-07-15 physics.atom-ph physics.optics
Robust quantitative single-exposure laser speckle imaging with true flow speckle contrast in the temporal and spatial domains
提出了一种系统的和鲁棒的激光散斑衬度成像（LSCI）方法和程序，包括LSCI系统校准、静态散射去除以及测量噪声估计和校正，以从单次曝光LSCI测量获得真实的流动散斑衬度和流动速度。由于散斑对比度仅与流速有关，且只含有加性噪声，因此建议用散斑对比度代替传统的对比度K。我们通过对不同速度下的体模流进行成像来证明所提出的真实流散斑对比度的功效，表明（1）所提出的配方极大地增强了流指数的线性灵敏度（逆去相关时间），并且线性度覆盖从0 mm/s到40 mm/s的流速的整个跨度;以及（2）可以恢复真实的流速，而不管上覆的静态散射层和散斑统计的类型（时间或空间）。进一步揭示了时间散斑衬度和空间散斑衬度的根本区别。在空间域中恢复的流动指数更容易受到静态散射的影响，并且比在时间域中获得的流动指数表现出更短的线性范围。所提出的LSCI分析框架为在广泛的激光散斑衬度成像应用中估计真实流速铺平了道路。
2019-05-25 physics.app-ph physics.optics
Calibrated photoacoustic spectrometer based on a conventional imaging system for in vitro characterization of contrast agents
光声成像系统在生物医学领域得到了广泛的应用，新型光声造影剂的研制是一个活跃的研究领域。然而，PA造影剂通常用分光光度法或未校准的PA成像系统表征，导致其PA效率的部分评估。为了使定量PA光谱的造影剂在体外与传统的PA成像系统，我们已经开发了一种适应的校准方法。将溶液中的造影剂注射到专用的非散射管体模中，在不同的光学波长下成像。该校准方法使用硫酸铜参比溶液，同时校正激发光在管位置处的光谱能量分布，并将图像中的管振幅从任意单位转换为光谱单位。该方法不需要任何精确的对齐，并提供定量PA光谱，即使在非均匀照明和超声灵敏度。它是在基于680 nm和980 nm之间工作的可调谐激光器和5 MHz临床超声阵列的传统成像装置上实现的。我们证明了稳健的校准PA光谱，样品体积低至15 μL的已知发色团和常用的造影剂。该方法通过改善PA造影剂的定量表征，将成为一种重要的、可获得的工具，用于开发新型、高效的PA造影剂。
2022-09-05 physics.ins-det physics.optics
Material Decomposition using Spectral Propagation-based Phase Contrast X-ray Imaging
X射线成像中的材料分解使用衰减的能量依赖性来将对象虚拟地分解成特定的组成材料。X射线相位衬度成像是一种能够增强弱衰减物体的图像衬度的新兴技术。在本文中，我们结合光谱相衬成像与材料分解，以更好地可视化弱衰减功能，并将它们从覆盖的对象在射线照相。我们推导出一种算法，同时执行这两项任务，并验证它对纯铝和聚（甲基丙烯酸甲酯）组成的理想的双组分样品的数值模拟和实验测量。此外，我们展示了第一次成像结果的兔子小猫的肺。特别地，胸腔的衰减信号由胸腔的强烈衰减的骨骼支配，其与弱的软组织信号组合使得难以可视化整个肺上的精细解剖结构。在所有情况下，实现了干净的材料分解，没有残留的相位对比效应，从中我们生成了无骨的无遮挡的肺部图像。基于谱传播的相衬成像具有成为有价值的工具的潜力，不仅在未来的肺研究中，而且在相衬成像结合材料分解被证明是有利的其他系统中。
2019-10-10 physics.app-ph physics.med-ph physics.optics
Random lasers with tunable angular spectra for high contrast imaging
低空间相干性随机激光在高质量成像和显示方面具有重要的潜在应用。本文提出了一种利用非对称微腔与光纤直接耦合的方法，实现了一种角度谱可调谐的随机激光器。所设计的随机激光器在工作阈值内具有抽运方向无关性和良好的存储稳定性，更重要的是可以通过抽运光纤上不同的微腔来调节角谱，输出的动量空间环形随机激光可作为生物成像的照明光源。由于照明光源的空间频率自由度较低，即使相对于普通白光照明，也可以获得无斑点和较高对比度的优异图像。结果表明，所设计的随机激光器在高分辨率生物成像、集成光学和智能传感等领域具有重要的应用价值。
2021-10-07 physics.app-ph physics.optics
On imaging capabilities of the Imaging and Medical beamline at the Australian Synchrotron
University of Melbourne（墨尔本大学）；University of Canterbury（坎特伯雷大学）；Monash University（蒙纳士大学）；University of New England（新英格兰大学）；Australian Synchrotron, Australian Nuclear Science and Technology Organisation（澳大利亚同步辐射加速器，澳大利亚核科学和技术组织）；Instruments & Data Tools Pty Ltd（仪器与数据工具私人有限公司）
本研究在澳大利亚同步加速器IMBL光束线上开展长距离X射线相衬成像实验，定量评估光束参数对成像质量的影响，以改进现有并开发新的成像能力，并探讨其在乳腺癌成像中的应用。
2026-09-16 physics.med-ph physics.optics
High resolution and sensitivity bi-directional x-ray phase contrast imaging using 2D Talbot array illuminators
设计、制作了二维Talbot阵列照明器（TAI），并对其在10 - 20 keV下进行软组织高分辨率高对比度X射线相位成像进行了评价。TAI在短传播距离下以微米尺度上的高压缩比产生强度调制。他们的性能进行了比较与其他各种波前标记的周期，能见度，通量效率和灵活性，以适应有限的光束相干性和探测器的分辨率。差分X射线相衬度和暗场成像与一维，线性相位步进的方法，产生二维相位灵敏度，使用统一调制模式分析（UMPA）的相位检索证明。该方法用于X射线相位计算机断层扫描，在未染色的鼠动脉上达到3 $μ$ m的分辨率。它为软物质的三维、非破坏性和定量成像（如虚拟组织学）开辟了新的可能性。相位调制器还可用于各种其它X射线应用，例如动态相位成像、超分辨率结构化照明显微术或波前感测。
2021-05-16 physics.med-ph physics.optics
X-ray differential phase contrast imaging on asymmetric dual-phase grating interferometer with source grating: theory and experiment
最近，基于双相位光栅的X射线微分相衬成像技术显示出比Talbot-Lau系统更好的辐射剂量效率性能。在本文中，我们提供了一个理论分析框架来自波动光学，以简化这种干涉仪系统的设计，包括光栅间距，衍射条纹周期，相位光栅周期，特别是源光栅周期，如果使用具有大焦斑的医用级X射线管。此外，在光学对称性假设下，首次给出了类似于标准薄透镜成像理论的双位相光栅系统的几何解释。最后，数值和实验研究已经进行了验证的理论。
2019-06-27 physics.med-ph physics.optics
Signal-to-noise and spatial resolution in in-line imaging. 3. Optimization using a simple model
School of Physics, University of Melbourne（墨尔本大学物理学院）；School of Physics and Astronomy, Monash University（莫纳什大学物理与天文学院）
本文提出了一种简单模型用于优化传播基相位对比成像的几何参数和X射线能量，以提高图像对比度和空间分辨率。
2025-10-05 physics.med-ph physics.optics
Microfluidic gratings for X-ray Phase Contrast Imaging
University College London（伦敦大学学院）；University of Calabria（卡拉布里亚大学）；Consiglio Nazionale delle Ricerche - Istituto di Nanotecnologia CNR-NANOTEC（意大利国家研究委员会纳米技术研究所）；Consiglio Nazionale delle Ricerche - Istituto di Microelettronica e Microsistemi（意大利国家研究委员会微电子与微系统研究所）
本文提出了一种基于微流体技术的X射线吸收光栅制备方法，利用软光刻和汞注入技术，以更低成本和可持续材料实现高性能X射线相位对比成像应用。
2025-12-08 physics.med-ph physics.optics
Photonic Band Gaps in One-Dimensionally Ordered Cold Atomic Vapors
利用激光驻波囚禁的冷原子，实验研究了光在一维有序原子结构上的布拉格光的反射。通过微调的周期性，我们达到了由于层之间的折射率对比度的多次反射的制度，产生前所未有的高反射效率的80%。根据先前的预测，这一结果可以通过在这样的系统中发生光子带隙来解释。
2011-06-06 physics.atom-ph physics.optics
On the optimisation of the geometric pattern for structured illumination based X-ray phase contrast and dark field imaging: A simulation study and its experimental validation
针对基于结构照明的X射线相衬和暗场成像，本文通过模拟和实验验证深入研究单掩模成像方法中膜参数的影响，发现螺旋拓扑图案在分辨率和对比度噪声比上优于随机及规则图案。
2025-04-14 physics.med-ph physics.optics
High-Contrast Color-Stripe Pattern for Rapid Structured-Light Range Imaging
Sogang University（西江大学）
对于结构光范围成像，与二进制BW条纹相比，彩色条纹可以用于增加可区分的光图案的数量。因此，适当地使用颜色图案可以减少光投影的数量，并且可以在单个视频帧或“一次拍摄”中实现距离成像。另一方面，从彩色条纹可获得的可靠性和范围分辨率通常低于从多重投影的二进制BW图案，因为颜色对比度受物体颜色反射率和环境光的影响。本文提出了一种选择条纹颜色和设计多条纹图案的新方法，用于“一次拍摄”和“两次拍摄”成像。我们表明，最大限度地提高单次成像中的条纹之间的颜色对比度，减少了由彩色物体表面和传感器/投影仪分辨率的限制造成的模糊性。两次拍摄成像增加了一个额外的视频帧，并最大限度地提高了第一和第二视频帧之间的颜色对比度，以进一步减少模糊性。实验结果表明，所提出的一次和两次彩色条纹成像方案的有效性。
2015-08-20 cs.CV cs.GR physics.optics
Single-Shot, Single-Mask X-ray Dark-field and Phase Contrast Imaging
本文提出一种单掩模X射线成像系统，可在单次曝光中同时获取衰减、微分相位衬度和暗场图像，无需高相干源或超高分辨率探测器，并给出三种优化变体，有望推动临床与工业应用。
2025-06-03 physics.app-ph physics.ins-det physics.med-ph
Dark-field signal extraction in propagation-based phase-contrast imaging
提出了一种基于传播相衬成像的暗场信号提取方法。在物体主要由单一材料或具有复折射率的实减量与虚部的相似比率的几种不同材料组成的情况下，所提出的方法需要单个图像用于提取二维投影成像中的暗场信号。在三维断层摄影成像的情况下，该方法仅需要在每个投影角处收集一个图像。一个初步的例子表明，该方法可以提高基于传播的X射线乳腺癌成像中的微钙化的可视化。有人建议，所提出的方法可能是有用的，在其他形式的生物医学成像，它可以帮助一个获得额外的小角度散射信息，而不增加辐射剂量的样品。
2020-04-02 eess.IV physics.med-ph physics.optics
X-ray phase-contrast imaging: a broad overview of some fundamentals
我们概述了一些基本的成像使用完全相干和部分相干的X射线束，强调相衬成像。我们开始与X射线成像的一些基本概念，包括真空波方程和复杂的标量场的强度和相位的物理意义。介绍了投影近似，以及衰减对比度和相位对比度的概念。我们还概述了通过厚样品或光学元件的X射线传播的多切片方法，以及菲涅耳缩放定理。在介绍了基本原理之后，我们考虑了正问题的几个方面，即模拟相衬X射线图像的形成。与这一正问题相关的几个主题被认为是，包括传输的强度方程，任意线性成像系统，平移不变的线性成像系统，传递函数形式主义，有限的源尺寸引起的模糊，部分相干场的空间-频率模型，和Fokker-Planck方程的近轴X射线成像。在考虑了这些手段建模的X射线相衬图像的形成，然后我们考虑相位恢复相关的逆问题的方面。这涉及如何解码相衬图像以获得关于样本引起的衰减和相移的信息。
2021-05-22 eess.IV physics.app-ph physics.med-ph
Quantitative phase-contrast imaging: a bridge between qualitative phase-contrast and phase retrieval algorithms
在过去的五十年里，迭代相位恢复方法作为一种非干涉方法，从一个（或多个）强度测量中恢复定量相位分布，引起了研究界的极大兴趣。然而，在存在唯一解的情况下，这些方法通常需要过采样和高计算资源，这限制了这种方法在重要应用中的使用。另一方面，相衬方法是基于一个单一的相机曝光，但只提供了一个定性的描述的相位，因此是没有用的应用程序中，需要定量的相位描述。在本研究中，我们采用了上述两种方法相结合的方法，以克服各自的缺点。我们表明，修改后的相位恢复算法很容易收敛到正确的解决方案，通过初始化的算法与相位引起的强度测量，即与相衬图像的检查对象。精确的定量相位测量的二进制和连续变化的相位对象被证明支持建议的系统作为一个单镜头定量相衬显微镜。
2020-07-19 eess.IV physics.optics
Explanations of MTF discrepancy in grating-based X-ray differential phase contrast CT imaging
本研究揭示了基于光栅的Talbot-Lau干涉仪中相位光栅的衍射信号叠加机制是ACT与DPCT图像MTF存在差异的根本原因，为优化该类成像系统的空间分辨率提供了依据。
2024-04-13 physics.med-ph physics.optics
Multi-contrast laser endoscopy for in vivo gastrointestinal imaging
Department of Biomedical Engineering（生物医学工程系）；Johns Hopkins University（约翰霍普金斯大学）；Division of Gastroenterology and Hepatology（消化内科与肝病科）；Johns Hopkins Hospital（约翰霍普金斯医院）
本文提出多对比激光内窥镜，通过多光谱散射反照率、激光散斑对比成像和光度立体成像提升消化道组织对比度和颜色差异，实现体内消化道成像的显著改进。
2026-03-14 cs.CV eess.IV physics.med-ph
UV-photoelectric effect for augmented contrast and resolution in electron microscopy
一种新的工具，提供材料对比度控制扫描电子显微镜（SEM）的演示。该方法基于SEM成像期间的深紫外照明，并且由于光电效应而提供了基于对比度的新型材料以及更高的分辨率。从被照射的样品表面释放的电子有助于成像，其可以以更快的采集速率进行，提供材料选择性对比度，减少由表面充电引起的失真，并且可以替代SEM中的金属涂层。这些功能提供了高保真的SEM成像，预计将显着提高电子束仪器的性能，以及打开新的机会，成像和表征的材料在纳米级。
2016-04-04 cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det physics.optics
Virtual grating approach for Monte Carlo simulations of edge illumination-based x-ray phase contrast imaging
新的X射线相衬成像设置的设计通常依赖于用于前瞻性参数研究的蒙特卡罗模拟。众所周知，蒙特卡罗模拟是准确的，但耗时，导致长的模拟时间，特别是当需要许多参数变化时。对于依赖于吸收掩模或光栅的成像方法来说，情况肯定是这样的，这些掩模或光栅具有各种可调特性，例如间距、孔径尺寸和厚度。在这项工作中，我们提出了虚拟光栅的方法来克服这一限制。通过用虚拟光栅代替模拟中的光栅，可以在模拟之后改变光栅的参数，从而显著减少总体模拟时间。该方法通过与显式光栅模拟的比较进行了验证，随后是代表性的演示案例。
2022-08-03 eess.IV physics.med-ph physics.optics
Transport-of-Intensity Model for Single-Mask X-ray Differential Phase Contrast Imaging
本研究针对单掩模X射线微分相衬成像，基于强度传输方程提出新模型与单次采集反演方法，揭示成像与衬度机制，经实验和模拟验证，可优化成像装置，助力医学诊断等应用。
2024-01-31 eess.IV physics.ins-det physics.med-ph
Theoretical model for en face optical coherence tomography imaging and its application to volumetric differential contrast imaging
本研究提出点扫描OCT横向成像新公式及基于复信号处理的微分对比方法，基于分散散射体模型推导，经体内外样本验证可提供样本结构的空间微分图像。
2023-06-13 physics.bio-ph physics.ins-det physics.med-ph
Probing vacuum birefringence by phase-contrast Fourier imaging under fields of high-intensity lasers
在真空中，高强度激光可以通过虚真空偏振过程引起光子-光子相互作用，虚真空偏振可以通过光子在强场中的相速度移动来测量。在光频域中，光子-光子相互作用是由欧拉-海森堡有效作用量描述的偏振介导的。该理论预言了量子电动力学（QED）中由非线性性质引起的相速度移动的真空双折射或偏振依赖性。提出了一种利用相衬傅里叶成像的绝对相速度位移测量强激光场作用下真空双折射的方法。该方法可以用于观察甚至超出QED真空极化的效应。
2011-04-06 hep-ph physics.optics quant-ph
Single shot phase contrast imaging using laser-produced Betatron x-ray beams
具有实验室规模源的X射线相衬成像应用的发展受到获得一个图像所需的长曝光时间的限制。我们证明，使用Betatron X射线辐射时产生的电子被加速和摆动的激光尾流场腔，一个高品质的相位衬度图像的复杂的对象（这里，一只蜜蜂），位于空气中，可以获得一个单一的激光射击。在这个原理验证实验中使用的Betatron X射线源具有1.7微米的源直径，并产生临界能量E_c=12.3 ± 2.5 keV的同步加速器光谱，在整个光谱中每次发射10^9个光子。
2011-06-22 physics.acc-ph physics.optics physics.plasm-ph
Single-objective selective-volume illumination microscopy enables high-contrast light-field imaging
通过使用第二个物镜[1 - 3]选择性地照亮样本的相关子体积，提高了光场显微镜的性能。在这里，我们推进这种方法的单目标几何形状，使用倾斜的单光子照明路径或双光子照明，以实现选择性体积激发。消除第二正交定向的目标，以选择性地激发感兴趣的体积简化了标本安装，然而，这种单目标的方法仍然减少了体积外的背景，从而提高图像对比度，有效的分辨率和体积重建质量。我们通过对活体发育中的斑马鱼进行成像来验证我们的新方法，展示了该技术能够以高对比度同步捕获大量成像数据，同时保持与标准显微镜样品安装的兼容性。
2020-10-30 eess.IV physics.bio-ph physics.ins-det
Single Acquisition Label-free Histology-like Imaging with Dual Contrast Photoacoustic Remote Sensing Microscopy
重要性：组织的组织学分析是癌症和其他恶性肿瘤分级、分期、诊断和切除的重要工具。目前的组织病理学技术需要在用苏木精和伊红（H&E）染料染色之前对大量样品进行处理，以突出细胞核和细胞形态。样品制备和染色是资源密集型的，并且在样品制备期间引入了可变性的可能性。目的：我们提出了一种新的方法，使用双对比度光声遥感（PARS）显微镜系统的福尔马林固定石蜡包埋的组织块和薄组织切片的直接无标记的组织病理学评估。方法：为了模拟H&E染色的细胞核和细胞对比度，我们利用PARS系统的独特特性。在这里，PAARS显微镜的紫外激发利用DNA独特的光学吸收来提供类似于细胞核的苏木精染色的核对比。同时，利用PARS检测系统的光学散射对比度来提供与细胞膜的曙红染色类似的大量组织对比度。结果如下：我们通过分别对福尔马林固定、石蜡包埋的组织块和冰冻切片中的人乳腺组织和人皮肤组织进行成像来证明这种技术的有效性。显著的核和核外特征，如癌细胞、腺体和导管、脂肪细胞和基质结构，如胶原蛋白。结论.所提出的双对比度PARS显微镜能够实现组织的无标记可视化，其对比度和质量类似于当前组织病理学分析的金标准。因此，所提出的系统很好地定位于增强现有的组织病理学工作流程，直接在未染色的组织块和切片上提供组织学成像。
2021-02-20 eess.IV physics.med-ph physics.optics
Multi-contrast wide-field mid-infrared photothermal imaging
Leibniz Institute of Photonic Technology（莱布尼茨光子技术研究所）；Friedrich-Schiller-University Jena（耶拿弗里德里希·席勒大学）；InfectoGnostics Research Campus Jena（耶拿感染诊断研究园区）
本文提出一种可切换的多对比度宽场中红外光热显微镜，支持散射、荧光和定量相位成像三种读出机制，在聚合物和生物样品上实现亚微米分辨率和高信噪比成像。
2026-09-16 physics.bio-ph physics.chem-ph physics.ins-det
Regularized Newton Methods for X-ray Phase Contrast and General Imaging Problems
本文提出正则化牛顿方法解决非良定义的非线性成像问题，首次实现单近场衍射图案同时恢复相位和振幅，并展示三维胶体晶体成像应用。
2016-04-06 cs.NA math.NA physics.med-ph
