X射线相衬成像是一门重要的国际尖端技术,在弱吸收物质的成像上,相比于X射线吸收衰减成像有着很大的优势。因此,对于它的深入研究,在医学诊断和工业检测上有着非常大的实际应用意义。但是X射线相衬成像对于光源的要求却非常的苛刻,目前最好的就是同步辐射源,但是该设备的体积非常的大,费用十分昂贵,无法真正应用于普通实验室以及医院的临床诊断。于是如何将满足要求的X射线小型化,便成了亟需解决的问题。目前能用于相衬成像的只有点源与线发射体阵列源。其中点源的辐射通量小,成像时间长;而线发射体阵列源由于阳极的阵列结构,会发射出多条X射线束,而射线束越多,最终它们重叠的部分就越小,从而大大降低了视场。基于上述问题,本课题组提出了利用线焦斑X射线源解决通量与相干性矛盾,具有重要的应用价值。本论文主要对相衬成像的背景、意义以及原理做了系统的介绍,对X射线相衬成像的源进行了系统的分析,提出了目前真正可能实用化的相衬成像源是线焦斑X射线源。本文对线焦斑X射线源的电场进行了深入的分析,对射线源的模拟计算方法也进行了详细的推导。主要研究内容为:1、利用电子轨迹模拟软件IES建立线焦斑X射线源模型,并对射线源电场分布进行计算与分析,然后进行射线管的电子发射模拟,获得焦斑尺寸大小。2、利用模拟软件分别对平面对称线焦斑X射线源和轴对称线焦斑X射线源进行电场分布、电子运动轨迹以及有效焦斑的对比。3、优化阴极组件,包括阴极帽结构,灯丝高度以及灯丝槽高度等,通过对阴极各组件的优化调整得到了最佳焦斑图和最佳模型的参数。4、根据模拟得到的线源参数加工制作出了线焦斑X射线源的实物,并利用小孔成像法对射线源的有效焦斑进行了测量。