同步輻射光源及其應用(下冊)（簡體書）

本書全面介紹同步輻射的產生、性質、加速器、光束線和實驗方法、數據分析、應用實例以及國際發展趨勢。全書共分19章：前4章介紹同步輻射裝置，主要包括同步輻射源、同步輻射產生原理、同步輻射裝置光路和同步輻射探測器。第5-19章介紹同步輻射實驗方法，主要包括國內三個同步輻射裝置目前已有的部分光束線站、實驗方法及應用實例。

《同步輻射光源及其應用(下冊)》可供從事材料科學、生命科學、環境科學、物理學、化學、醫藥學、地質學等學科領域的高等院校和科研院所的教師、科研人員和工程技術人員以及研究生參考，也可供從事同步輻射應用專業人員和各實驗站管理人員參閱，尤其適合那些計劃到同步輻射實驗站進行實驗的研究人員閱讀和參考。

由此可知，在一般情況下，求解2MN個未知量，成像實驗中測得光強數據的個數應該大于2MN小于4MN，在13.3節介紹的X射線相位襯度投影成像中，因為采用對樣品MN個面積元曝光兩次的方法，并經過線性近似，可以從獲得2MN個光強數據可以建立2MN個線性獨立方程，所以能夠解出2MN個未知量，在13.6.1節介紹的X射線全息成像中，設全息圖上有MN個面積元，雖然一次曝光只記錄了全息干涉條紋的MN個光強數據，但是全息成像可以基于干涉物理機制，通過MN個光強數據建立MN個復數方程，每個復數方程中含有一個實數方程和一個虛數方程，共有2MN個方程，所以可以解出2MN個未知量，因此，現在面臨的問題是，既不采用兩次曝光，也不利用參考波，如何從一次曝光實驗獲得的光強數據中，求解2MN個未知量，
這個方法就是相干衍射成像（coherent diffraction imaging，CDI），由Sayer在1980年提出，其基本原理簡述如下：樣品有MN個面積元，當相干X射線照射樣品時，每個面積元都會對X射線的吸收和相移兩種作用，根據惠更斯—菲涅耳子波原理，每個面積元都會發出一個子波，攜帶著對X射線的吸收和相移兩種作用信息，通過菲涅耳衍射傳播到探測器，MN個子波在衍射圖上相互干涉形成樣品的衍射圖；若能在衍射圖上采集到MN個復振幅數據，則可根據衍射場的相位和振幅分布直接解出樣品對X射線的吸收和相移兩種作用信息，其中吸收信息有MN個未知量，相移信息有MN個未知量；可是探測器只能探測光強，不能探測相位，衍射場的相位信息在探測中丟失了，于是不可能從MN個振幅數據中解出2MN個未知量；若在衍射圖上采集不少于2MN個光強數據，并根據衍射公式建立不少于2MN個獨立方程，那么從理論上講有可能解出2MN個未知量，因為在衍射圖上采集的光強值從MN個增加到不少于2MN個，超過樣品的面積元數，所以相干衍射成像的明顯特征是過采樣（over sampling）。