Аналитическая модель формирования фазоконтрастных изображений неоднородных некристаллических объектов произвольной формы

Abstract

В работе построена обобщённая теоретическая модель формирования трёхосевым способом фазоконтрастных изображений неоднородных некристаллических объектов произвольной формы. В модели самосогласованно учтены аналитически эффекты полной многократности рассеяния рентгеновских лучей как на периодических или постоянных (однородных в среднем), так и впервые на флуктуационных составляющих восприимчивости объектов. При этом учтена полная многократность и в монокристаллах монохроматора и анализатора, и в исследуемом объекте Использование модели и разработанных на её основе фазовариационных принципов формирования и интерпретации изображений позволяет аналитически описать наблюдаемое экспериментально повышение на несколько порядков чувствительности и обеспечивает возможность решения обратной задачи и при этом проблемы информативности неразрушающей многопараметрической диагностики.

В роботі побудовано узагальнений теоретичний модель формування тривісним способом фазоконтрастних зображень неоднорідних некристалічних об'єктів довільної форми. У моделю самоузгоджено враховано аналітично ефекти повної багатократности розсіяння Рентґенових променів як на періодичних або сталих (однорідних у середньому), так і вперше на флюктуаційних складових сприйнятливости об'єктів. При цьому враховано повну багатократність і у монокристалах монохроматора й аналізатора, і у досліджуваному об'єкті. Використання моделю та розроблених на його основі фазоваріяційних принципів формування й інтерпретації зображень уможливлює описати аналітично підвищення на кілька порядків чутливости, яке спостерігається експериментально, та забезпечити можливість вирішення оберненої задачі і при цьому проблеми інформативности неруйнівної багатопараметричної діагностики.

In this paper, the generalized theoretical model of phase-contrast formation by triple-axis method is developed for inhomogeneous noncrystalline objects with arbitrary shape. This model takes into account self-consistently and analytically the effects of total X-ray multiple scattering on both the periodical or constant (uniform at the average) components of objects’ susceptibility and, for the first time, on the fluctuation ones. The complete multiplicity of scattering is taken into account for both the monochromator and analyser single-crystals and the object under investigation. As shown, the use of both the developed model and the phase-variational principles of formation and interpretation of the phase-contrast images established on basis of it allows to describe analytically the experimentally observed increasing of sensitivity and to provide with the possibility of a solution in principle for the inverse problem and the problem of non-destructive multiparametric diagnostics.