目的 X射线相位衬度成像(即相衬成像,Phase-Contrast imaging,PCI)技术可以对弱吸收体如生物软组织进行高衬度成像,在临床和科学研究中具有良好的应用前景。相衬成像有多种实现方法,其中,基于微焦点的同轴法具有实验装置易于小型化的优点。但微焦点X射线机是一种特殊装置,价格昂贵。本文设计了一种基于普通X射线机的同轴相衬成像方法,初步开展了相衬成像的实验探索。方法 X射线穿过不均匀物体后,会由于折射率的微小差异,导致传输一定距离后出现叠加,而微米级焦斑的X射线具有横向相干性,从而在屏上相干叠加增强或相干叠加减弱,实现相位衬度成像。焦斑尺寸越小,横向相干长度越大,相衬成像允许的传输距离就越小。我们采用百微米量级的焦斑,在大的传输距离(物-屏距)条件下,初步实现了相位衬度成像。具体方法如下：在铅板上开一个直径百微米量级的小孔,将小孔置于射线管前方,射线在小孔后形成射束,经过较大距离(3～4m)后,形成的射野可对厘米大小的物体进行成像。根据物-屏距的大小的不同,分别可以实现相衬成像和传统的吸收成像。结果 在55kV管电压条件下,分别选择大的物-屏距和小的物-屏距,对木板进行成像,相应地获得了木板的相衬像和吸收像。在相同的入射角度(相对木纹)下,大物-屏距获得的图像能够看到明显的年轮影像；而小的物-屏距得到的影像上几乎看不出任何纹理结构。在各自的优化条件下,大物-屏距获得的图像能够显示更细节的木纹,且影像上显示年轮有台阶感(立体感效果)；小的物-屏距得到的影像上不能显示木纹的细节,仅能显示出年轮,且年轮无台阶感。结论 实验结果表明,利用百微米量级的焦斑,在大的传输距离条件下,实现了相位衬度成像；而小的传输距离,实现了传统的吸收成像。根据相衬成像和吸收成像的对比研究发现,相衬成像能够显示木材中更细节的纹理,同时影像上表现出一种立体感效果。