篇一：X射线的发展历程
X射线的发展史
X
射线的发现是19
世纪末20
世纪初物理学的三大发现（X
射线1896
年、放射线1896
年、电子1897
年）之一，这一发现标志着现代物理学的产生。X射线的发现为诸多科学领域提供了一种行之有效的研究手段。X射线的发现和研究，对20世纪以来的物理学以至整个科学技术的发展产生了巨大而深远的影响。
失之交臂
1836年，英国科学家迈克尔.法拉第（Michael Faraday，1791-1867）（左图）发现，在稀
薄气体中放电时会产生一种绚丽的辉光。后来，物理学家把这种辉光称为“阴极射线”，因为它是
由阴极发出的。
1861年，英国科学家威廉.克鲁克斯（William Crookes，1832-1919）（右图）发现通电的
阴极射线管在放电时会产生亮光，于是就把它拍下来，可是显影后发现整张干版上什么也没照
上，一片模糊。他以为干版旧了，又用新干版连续照了三次，依然如此。克鲁克斯的实验室非
常简陋，他认为是干版有毛病，退给了厂家。他也曾发现抽屉里保存在暗盒里的胶卷莫名其妙
地感光报废了，他找到胶片厂商，指斥其产品低劣。一个伟大的发现与他失之交臂，直到伦琴
发现了X光，克鲁克斯才恍然大悟。
在伦琴发现X光的五年前，美国科学家古德斯柏德在实验室里偶然洗出了一张X射线的透视底片。但他归因于照片
的冲洗药水或冲洗技术，便把这一“偶然”弃之于垃圾堆中。
发现X射线
1895年10月，德国实验物理学家伦琴（Wilhelm Koad Rontgen，1854～1923）
（左图）也发现了干板底片“跑光”现象，他决心查个水落石出。伦琴吃住在实验室，一连
做了7个星期的秘密实验。11月8日，伦琴用克鲁克斯阴极射线管做实验，他用黑纸把
管严密地包起来，只留下一条窄缝。他发现电流通过时，两米开外一个涂了亚铂氰化钡
的小屏发出明亮的荧光。如果用厚书、2-3厘米厚的木板或几厘米厚的硬橡胶插在放电管
和荧光屏之间，仍能看到荧光。他又用盛有水、二硫化碳或其他液体进行实验，实验结
果表明它们也是“透明的”，铜、银、金、铂、铝等金属也能让这种射线透过，只要它们不
太厚。使伦琴更为惊讶的是，当他把手放在纸屏前时，纸屏上留下了手骨的阴影。伦琴
意识到这可能是某种特殊的从来没有观察到的射线，它具有特别强的穿透力。伦琴用这
种射线拍摄了他夫人的手的照片，显示出手的骨骼结构。（右图）
1895年12月28日，伦琴向德国维尔兹堡物理和医学学会递交了第一篇研究通讯
《一种新射线——初步报告》。伦琴在他的通讯中把这一新射线称为X射线（数学上经
常使用的未知数符号X），因为他当时无法确定这一新射线的本质。
伦琴的这一发现立即引起了强烈的反响：1896年1月4日柏林物理学会成立50周年纪念展览会上展出X射线
照片。1月5日维也纳《新闻报》抢先作了报道；1月6日伦敦《每日纪事》向全世界发布消息，宣告发现X射线。这些宣传，轰动了当时国际学术界，伦琴的论文在3个月之内就印刷了5次，立即被译成英、法、意、俄等国文字。X射线作为世纪之交的三大发现之一，引起了学术界极大的研究热情。此后，伦琴发表了《论一种新型的射线》、《关于X射线的进一步观察》等一系列研究论文。1901年诺贝尔奖第一次颁发，伦琴就由于发现X射线而获得了这一年的物理学奖[1]。
伦琴发现X射线使X射线研究迅速升温，几乎所有的欧洲实验室都立即用X射线管来进行试验和拍照。几个星期之后，X射线已开始被医学家利用。医生应用X射线准确地显示了人体的骨骼，这是物理学的新发现在医学中最迅速的应用。随后，创立了用X射线检查食道、肠道和胃的方法，受检查者吞服一种造影剂（如硫酸钡），再经X射线照射，便可显示出病变部位的情景。以后又发明了用于检查人体内脏其他一些部位的造影剂。X射线诊断仪在相当一个时期内一直作为医院中最重要的诊断仪器。
为纪念伦琴对物理学的贡献，后人也称X射线为伦琴射线，并以伦琴的名字作为X射线等的照射量单位。
偏振性及标识X射线
自伦琴发现X射线后，许多物理学家都在积极地研究和探索。
1897年，法国物理学家塞格纳克（G.M.M.Sagnac，1869-1926）发现X射线还有一种效应引人注目，当它照射到物质上时会产生二次辐
射，这种二次辐射是漫反射，比入射的X射线更容易吸收。这一发现为以
后研究X射线的性质作了准备。
1906年英国物理学家巴克拉（Charles Glover Barkla，1877-1944）
（左图）在塞格纳克的基础上做实验，他将X射线
管发出的X射线以45°角辐照在散射物A上（右
图），从A发出的二次辐射又以45°角投向散射物
B，再从垂直于二次辐射的各个方向观察三次辐射，
发现强度有很大变化，沿着既垂直于入射射线又垂
直于二次辐射的方向强度最弱。由此巴克拉得出了X
射线具有偏振性的结论。根据X射线的偏振性，人
们开始认识到X射线和普通光是类似的。
偏振性的发现对认识X射线的本质虽然前进了一
粒子，因为粒子也能解释这一现象，只要假设这种粒子具有旋转性就可以
波还是粒子的争论在巴克拉和英国物理学家亨利.布拉格（William Hey 大步，但还不足以判定X射线是波还是了。1907-1908年，一场关于X射线是Bragg，1862-l942）（右图）之间展开。亨利.布拉格根据γ射线能使原子电离，在电场和磁场中不受偏转以及穿透力极强等事实，主张γ射线是由中性偶——电子和正电荷组成。他认为X射线也一样，并由此解释了已知的各种X射线现象。巴克拉坚持X射线的波动性。两人在科学期刊上展开了辩论，双方都有一些实验事实
支持。这场争论虽然没有得出明确结论，但还是给科学界留下了深刻印象。巴克拉关于X
射线的偏振实验和波动性观点可以说是后来劳厄发现
X射线衍射的前奏。
巴克拉最重要的贡献是发现了元素发出的X
射线辐射都具有和该元素有关的特征谱线（也叫标
识谱线）。巴克拉在实验中发现，不管元素已化合成什么化合物，它们总是发射一种硬度的X
射
线，当原子量增大时，标识X射线的穿透本领会随着增大。这说明X射线具有标识特定元素的特
性。
1909年，巴克拉和他的学生沙德勒（C.A.Sadler）在进一步的实验中发现，标识谱线其实并不
均匀，它可以再分为硬的成分和软的成分。他们把硬的成分称为K线，把软的成分称为L线。每种
元素都有其特定的K线和L线。这些谱线的吸收率与发射元素的原子量之间近似有线性关系，却跟
普通光谱不同，不呈周期性。X射线标识谱线对建立原子结构理论极为重要。
巴克拉由于发现标识X射线在1917年获得了诺贝尔物理学奖[4]。
晶体X射线衍射
当时，X射线究竟是微小的质点束，还是像光一样的波状辐射，一直悬而未决。有一种鉴定方法就是看X射线能否
借助含有一系列细线的衍射光栅而衍射（即改变射线方向）。要想得到适当的衍射，这些细线的间距必须大致与辐射线
的波长大小相等。当时最密的人工衍射光栅，适用于一般光线。由X射线的穿透力得知，若X射线像波一样，则其波长
要短得多——可能只有可见光波长的千分之一。制作如此精细的光栅完全是不可能的。
德国物理学家劳厄（Max von Laue,1879-1960）（左图）想到，如果人工做不出这样的光栅，自然界中的晶体也许
能行。晶体是一种几何形状整齐的固体，而在固体平面之间有特定的角度，并且有特定的对称性。这种规律是构成晶体
结构的原子有次序地排列的结果。一层原子和另一层原子之间的距离大约是X射线波长的大小。如果这样，晶体应能使
X射线衍射。
劳厄的老板，物理学家阿诺德.索末菲（Arnold
Sommerfeld,1868-1951）（左图）认为这一想法荒诞不经，
劝说他不要在这上面浪费
把一束Ｘ光射向硫化锌晶
片。感光版冲洗出来之
劳厄证明了Ｘ光具有波的
最深远的发现”。劳厄证
射线的干涉现象》一文。
理学奖[2]。
劳厄发现X射线衍射时间。但到了1912年，两个学生证实了劳厄的预言。他们体，在感光版上捕捉到了散射现象，即后来所称的劳厄相后，他们发现了圆形排列的亮点和暗点—衍射图（右图）。性质。《自然》杂志把这一发现称为“我们时代最伟大、意义明了X射线的波动性和晶体内部结构的周期性，发表了《X两年后，也就是1914年，这一发现为劳厄赢得了诺贝尔物有两个重大意义。它表明了Ｘ射线是一种波，对X射线的认
识迈出了关键的一步, 这样科学家就可以确定它们的波长，并制作仪器对不同的波长加以分辨（与可见光一样，
Ｘ射线具有不同的波长）。另一方面，这一发现在第二个领域结出了更为丰硕的成果，第一次对晶体的空间点阵假说作出了实验验证，使晶体物理学发生了质的飞跃。一旦获得了波长一定的光束，研究人员就能利用Ｘ光来研究晶体光栅的空间排列：Ｘ射线晶体学成为在原子水平研究三维物质结构的首枚探测器。这一发现继佩兰（Perrin）的布朗运动实验之后，又一次向科学界提供证据，证明原子的真实性。此后，X射线学在理论和实验方法上飞速发展，形成了一门内容极其丰富、应用极其广泛的综合学科。
晶体结构分析
劳厄的文章发表不久，引起了英国布拉格父子的关注，当时老布拉格，即亨利.布拉格
（William Hey Bragg1862-1942）（右图）已是利兹大学的物理学教授，而小布拉格，即劳伦
斯·布拉格（William Lawrence Bragg，1890-1971）（左图）刚从剑桥大学毕业，在卡文迪许实
验室工作。由于都是X射线微粒论者，两人都试图用X射线的微粒理论来解释劳厄的照片，但他
们的尝试未能取得成功。小布拉格经过反复研究，成功地解释了劳厄的实验事实。他以更简洁的
方式，清楚地解释了X射线晶体衍射的形成，并提出著名的布拉格公式：2dsinθ=nλ。这一结果不
仅证明了小布拉格的解释的正确性，更重要的是证明了能够用X射线来获取关于晶体结构的信
息。
1912年11月，小布位格以《晶体对短波长
电磁波衍射》为题向剑
1913年1月设计出第
器，发现了特征X射
小布拉格在用特征
后，与其父亲合作，成
进行了验证。金刚石结
碳原子的四个键按正四
X射线晶体学来说非常
构的有效性，使其开始
布拉格父子因在用
享了1915年的诺贝尔物理学奖[3]。
热阴极管 桥哲学学会报告了上述研究结果。老布拉格于一台X射线光谱仪（右图），并利用这台仪线。 X射线分析了一些碱金属卤化物的晶体结构之功地测定出了金刚石的晶体结构，并用劳厄法构的测定完美地说明了化学家长期以来认为的面体形状排列的结论。这对尚处于新生阶段的重要，充分显示了X射线衍射用于分析晶体结为物理学家和化学家普遍接受。 X射线研究晶体结构方面所作出的杰出贡献分
X光管分为充气管和真空管两类。
1895年伦琴发现
X射线时使用的是克鲁克斯发明的阴极射线管
——
即最早的充气
X射线管，但因其功率小、寿命短、控制困难，应用不便。当时为了得到清晰的
X
光照片，甚至需要曝光一个小时以上。
1912-1913年，美国科学家威廉
.考林杰（William
David Coolidge, 1873-1975）（左图）发明了热阴极
管——即真空X射线管（右图）。它可提供可靠的电
子束，改善线质和穿透性，避免了含气管的不稳定
性。其阴极为直热式螺旋钨丝，阳极为铜块端面镶嵌
的金属靶，管内真空度不低于10-4帕。阴极发射出的
电子经数万至数十万伏高压加速后撞击靶面产生X射
线，大大缩短了需要曝光的时间，为促进X射线的研究起了很大作用，还为发现
肺病出了很大贡献。
热阴极管以后又经过许多改进，至今仍在应用。
X射线光谱
1914年，英国物理学家莫塞莱（Hey Moseley,1887-1915）（左
图）用布拉格X射线光谱仪研究不同元素的X射线，取得了重大成果。
莫塞莱发现，以不同元素作为产生X射线的靶时，所产生的特征X射线
的波长不同。他把各种元素按所产生的特征X射线的波长排列后，发现
其次序与元素周期表中的次序一致，他称
这个次序为原子序数，认为元素性质是其
原子序数的周期函数。原子序数把各种元
素基本上按原子量递增的顺序排列成一个
系列，可是却比按原子量递增排列得到更
合理的顺序。关于原子序数的发现被称为
莫塞莱定律。
瑞典物理学家卡尔.西格班（Karl Manne Georg Siegbahn，1886-
1978）（右图）继承和发展了莫塞莱的研究，他改进了真空泵的设
计，他设计的X射线管，可使曝光时间大大缩短，从而使他的测量精
度大为提高。因此他能够对X射线谱系作出精确的分析。他测量波长
的精确度比莫塞莱提高了1000倍。西格班的研究支持了玻尔等人把原子中电子按壳层排列
的观点。他和他的同事还从各种元素的标识X辐射整理出系统的规律，对原子的电子壳层的
能量和辐射条件建立了完整的知识，同时也为与之有关的现象作出量子理论解释建立了坚实
的经验基础。西格班在他的《伦琴射线谱学》一书中对这方面的成果作了全面总结，成为一
部经典的科学著作。西格班获得了1924年的诺贝尔物理学奖，成为继巴克拉之后，又一次
因X射线学的贡献而获诺贝尔物理学奖的物理学家[5]。西格班的X射线谱仪测量精度非常之
高，以至30年后还在许多方面得到应用。
有意思的是：卡尔.西格班的儿子凯.西格班在57年后的1981年，由于在电子能谱学方面的开创性工作获得了诺贝尔物理学奖的一半。
X射线光电子谱
凯.西格班（Kai Manne Borje Siegbahn，1918- ）（左图）一直从事核能谱的研究。20世纪50年代，他和同事们用
双聚焦磁式能谱仪研究放射性能谱。当时，往往会因为回旋加速器的原因不得不停下来等待放射性样品。能否用一种更容
易掌握的代用品来激发放射性辐射呢？凯.西格班设想用X射线管使材料发出光电子，然后再尽可能精确地测量其结合
能。这种办法曾有人作过尝试，但灵敏度不高。凯.西格班将他在核能谱方面的经验用于外光电效应，并将高分辨率仪器
用于实验，在这个领域获得了重大改进。他们将新研制的测量X射线光电子能量的双聚焦高分辨率电子能谱仪用于研究
电子、光子或其它粒子轰击原子体系后发射出来的电子，系统地研究了各种元素的电子结合能。后来他们又将此项技术用
于化学分析的电子能谱。凯.西格班开创了一种新的分析方法—X射线光电子能谱学XPS（X-ray Photoelectron
Spectroscopy），或化学分析电子能谱学ESCA（Electron Spectroscopy for Chemical Analysis）。X射线光电子能谱学
是化学上研究电子结构和高分子结构、链结构分析的有力工具，西格班开创的光电子能谱学为探测物质结构提供了非常精
确的方法。
由于凯.西格班在电子能谱学方面的开创性工作，他获得了1981年诺贝尔物理学奖的一半[18]。
多晶体衍射
1916年，美籍荷兰物理学家、化学家德拜（Peter Joseph
Wilhelm Debye，1884-1966）（左图）和瑞士物理学家谢乐（Paul
Scherrer，1890-1969）发展了用X射线研究晶体结构的方法，采用
粉末状的晶体代替较难制备的大块晶体。粉末状晶体样品经X射线
照射后在照相底片上可得到同心圆环的衍射图样（德拜-谢乐环）
（右图）,可用于鉴定样品的成分，测定晶体结构。因当时正值第一
次世界大战，信息交流受阻，1917年，美国科学家Hull也独立提出
了这一方法。德拜因利用偶极矩、X射线和电子衍射法测定分子结
构的成就而获1936
年诺贝尔化学奖[7]
。
散射
美国物理学家康普顿（Arthur Holy Compton，1892～1962）在大学生时期就跟随其兄卡尔·康普顿开始X
射线的研究。后来他到了卡文迪什实验室，主要从事g射线的实验研究。他用精湛的实验技术精确测定了γ射
线的波长，并确定γ射线在散射后波长会变得更长。但他没能从
理论上解释这个实验事实。他到了美国华盛顿大学后，用X射线
进行实验，检验用γ射线做的散射实验结果。他发现，晶体反射
的单色X射线也能激发同样的现象，还发现这种X辐射具有偏振
性。经过多次精细实验，康普顿得到了明确的结论，散射的波长
比入射的波长更长，波长的改变量只决定于散射角。（左图为康
普顿在X射线光谱仪前工作）
1923年5月，康普顿用爱因斯坦的光子概念成功地解释了x
射线通过石墨时所发生的散射。他假设光子与电子在碰撞过程中
既要遵守能量守恒又要遵守动量守恒，他按照这个思路列出方程
后求出了散射前后的波长差，结果跟实验数据完全符合，这样就
证实了他的假设。这种现象被称为康普顿效应。
康普顿进一步证实了爱因斯坦的光子理论，揭示出光的二象性本质，从而导致了近代量子物理学的诞生和
发展；另一方面康普顿效应也阐明了电磁辐射与物质相互作用的基本规律，从理论和实验上都具有极其深远的意义。康普顿于1927年与英国的物理学家威尔逊同获诺贝尔物理学奖[6]。
宇宙X射线源
所有的恒星包括太阳在内，都在不断地发射各种波长的电磁波，不仅有可见光而且还有人类肉眼看不见的X射线、伽
玛射线等。由于X射线很容易被地球的大气层吸收，要探测来自宇宙空间的X射线，就必须把探测器放入太空中。
二次世界大战结束后，美国缴获的德国V2火箭为美国研究宇宙X射线提供了可能。1949年由美国海军天文台弗里德
曼（Herbert Friedman，1916-2000）（右图）领导的一个小组把盖革计数器放在V2火箭上发射升空，首次发现了来自
太阳的X射线。但这样的仪器很难探测到来自更远恒星的X射线。
美国科学家贾科尼（Riccardo Giacconi, 1931-）（左图）1960年提出了建造X射线望远镜的
可能性。1962年贾科尼的研究组发现了第一个太阳系外的X
射线源，命名为天蝎座X-1。不久又发现了另外两个X射线
源，其中一个被证实为是蟹状星云。蟹状星云辐射的X射线能
量比太阳高出100亿倍。
由于火箭观测时间短，气球观测受升空高度限制只能测到
线，贾科尼在1963年建议用人造卫星进行X射线的巡天观
12日，贾科尼等设计的这样一颗人造卫星UHURU号升空（右
9颗新的X射线人造卫星升
发表了大量的研究成
1978年，贾科尼领
（High Energy
更名为"爱因斯坦X射
图），这是世界上第一
角秒的X射线望远镜，
实了宇宙中存在X射线
X射线。在此基础上科
1976年，贾科尼设
题它直到1999年才发
及寻找黑洞、暗物质的踪迹有着非常重要的意义。
贾科尼在“发现宇宙X射线源”方面取得的成就导致了X射线天文学的诞生，在光学波段之外又开
辟了一个认识宇宙的窗口，使人们看到了一个布满X射线源的天空。贾科尼与在宇宙中微子探测方
面作出杰出贡献的美国科学家戴维斯（Raymond Davis Jr., 1914-）以及日本科学家小柴昌俊
（Masatoshi Koshiba, 1926-）共同分享了2002年度诺贝尔物理学奖[23]。 发现的X射线源迅速增加到果。 导研制的高能天体物理观测Astronomy Observatory-线观测台"（Einstein 个宇宙X射线探测器。它携辐射背景，第一个探测到了可能来自黑洞的学家获得了大量新发现。 计了一台新的X射线望远镜。由于经费问射升空，升空后更名为"钱德拉X射线观测能量较高的X射测。1970年10月图）。之后，又有空。到1972年，339个，贾科尼等台2号HEAO-22）发射升空，后Gallery）（左带有角分辨率为2首次提供了精确的宇宙X射线图像，第一个探测到了太阳系以外的X射线源，第一个证台"（Chandra X-ray Observatory）。它功能强大总耗资15亿美元，对探测星系、类星体和恒星以
篇二：X射线的发现历程
http://group.lehu.shu.edu.cn/Article.aspx?aid=104817
X射线的发现历程
1799年，意大利科学家伏打发明伏打电堆，为获得持续的恒定电流提供了可能性。而稳恒电流的获得，使那个时代的科学家充分研究了电流的各种效应及其规律，同时也给电磁学的发展开辟了新的研究领域。在这方面，以奥斯特为开端，终于使电的研究从神秘王国进入了实用的阶段。
阴极射线的发现及研究
1858年德国物理学家普吕克（J．Plucker）利用“盖斯勒管”研究气体放电时发现，阴极的辉光会随着磁场的变化改变其形状。1859年，他又在对着阴极的管壁上看到了绿色荧光。1869年普吕克的学生希托夫（J．W．Hittorf）发现，如果把物体放在点状的阴极和产生荧光的管壁之间，物体就会产生清晰的影子，这表明射线起源于阴极。他断言，从阴极发出了一种直线传播的射线，撞击在玻璃壁上发出了荧光。1876年，德国物理学家哥尔德斯坦（E．Gold-stein）把普吕克发现的这种射线称为“阴极射线”。
从1883年起赫兹（H．Hertz）对阴极射线进行了一系列实验，发现阴极射线是连续射出的，不是像一些人所观察到的阴极射线具有脉冲的性质；阴极射线的径迹也不一定与真空管中电流的走向一致；阴极射线在电场作用并不偏转，其静电性质和电磁性质也非常微弱。1891年，他更进一步发现，阴极射线能够穿透金属薄片（金箔、银箔、铝箔），这似乎证明阴极射线不是粒子流（因为当时人们已知的任何物质粒子都不可能穿过金属薄片）。
从1892年起，赫兹的学生勒纳德（P．Lenard）也从事阴极射线的实验研究。他试图使阴极射线越出真空管外，以便在管外方便地研究它的性质。他想到石英板对紫外光一类射线是透明的，阴极射线很可能也会透射过去。但实验失败了。他接受赫兹的建议，用厚为0．000265厘米的铝箔代替石英板，阴极射线立即穿透了这些铝箔，使管外几厘米远处的荧光屏发出荧光。他断言，阴极射线并不是飞行的粒子，而是“以太中的现象”。
伦琴的意外发现
对于赫兹和勒纳德发表的论阴极射线穿透力的论文，伦琴有自己的一些看法。他认为还有不少问题未得到解释。他决定对阴极射线进行进一步的研究。伦琴首先使用勒纳德管重新做了赫兹和勒纳德的实验。他用硬纸板和锡箔把放电管包起来，以排除放电管和外界的相互影响。发现当放电管的薄铝窗和涂有铂氰化钡的荧光屏很接近时，荧光屏上有荧光产生；当他改用克鲁克斯管重做这个实验时，也有荧光产生。这就证实了勒纳德的发现。
1895年11月8日，当伦琴继续进行实验时，为了防止紫外线和可见光的影响，并不使管内的可见光线漏出管外，伦琴用黑硬纸板把放电管严密地套封起来，在接通电源后，他意外地发现不远处一块涂有钡铂氰化物的屏上发出了荧光。但伦琴的管子是被包在黑纸板内的，不可能有光或阴极射线从里面射出。房间是暗室，无一点亮光，屏上出现的荧光又来自何处呢？伦琴一切断电源，屏上的荧光就消失了，一接上电源，荧光就出现，这使伦琴大惑不解。伦琴把不远处的荧光板翻转，把没有涂上钡铂氰化物的一面朝向管子，管子接通电源后，屏上仍然有荧光，把屏移得稍远一些，屏上的荧光并不消失。这个新奇现象使伦琴确信，从放电管中发出的肯定不是阴极射线，因为勒纳德和他本人都已经通过实验证实，阴极射线只能在空气中行进几个厘米，绝不可能到达1米外的荧光屏处。还有，阴极射线也不具备穿透玻璃管的能力。
伦琴继续进行他的观察。他在荧光屏与管子之间放上几样东西，竟然发现这几样东西好像是透明的物体。他又把自己的手伸到管子前面，屏上居然出现了他的手骨形象，这更令伦琴大吃一惊。他确信，他已经发现了一种新射线！但伦琴的性格稳重踏实，在没有对新发现进行最后确证之前，他是不会外泄消息的。此后的六个星期，伦琴把自己关在实验室里，仔细研究新射线的方方面面。比如他发现新射线可以穿透千页的书，二、三厘米的木板，15毫米厚的铝板，只有铅等少数物质对这种射线有较强的吸收能力。1895年12月22日，伦琴夫人来到实验室，伦琴就请他把手放在用黑纸包严的照相底片上，用这种新奇的射线拍下了伦琴夫人的手骨像，连手指上的结婚戒指都非常清晰。这就是科技史上十分有历史意义的一张照片。由于一时还搞不清楚这种新射线的本质，伦琴就把它称为“X射线”。
X射线的发现轰动了世界
1895年12月28日，伦琴将《论一种新的射线》为题的论文递交给了维尔茨堡物理学医学学会。论文一点也没有提及他最初的感觉和疑惑。伦琴在论文的开头这样平淡地写道：
“如果我们用一具大型的鲁姆科夫（H．D．Ruhmkorff）线圈通过希托夫射线管或任何有足够真空度的勒纳德管、克鲁克斯管或其它类似的管子来放电，再把管子用黑色薄硬纸板严密遮盖起来。在完全黑暗的屋子里就能看到在涂有钡铂氰化物的纸屏上发出明亮的辉光。让涂有钡铂氰化物的一面向着或背着放电管，结果都一样。”
论文接着陈述了X射线的性质，其中包括X射线的直线传播，通过棱镜时不发生反射和折射，也不能被透镜聚焦，可使荧光物质发出荧光，具有很强的贯穿本领，在磁场中不发生偏转等。
1896年元旦，伦琴将他的论文和X射线照片复制件分送给一些著名科学家，玻尔兹曼、
瓦伯格（O．Warberg）、科尔劳希（F．Kohlrausch）、开尔文勋爵、斯托克斯和彭加勒都收到了伦琴的论文。不少科学家读过伦琴的论文，立即奔向自己的实验室，试验是否可以看到X射线，他们都看到了。但在社会上，伦琴的论文立即引起了轩然大波，人们无法相信他的论文。但论文附有人手的照片，是无法否定的证据。到1月4日，距离科学家收到论文仅几天时间，X射线照片就被列为柏林物理学研究所举办的“纪念柏林物理学会成立50周年”展览会上的展品。1月5日，维也纳《新闻报》第一个作了报导；1月6日，伦敦《每日纪事》向世界各地发布了发现X射线的新闻。随后，世界各地报刊杂志也纷纷作了报导。意大利王后听到这一消息后，很想观赏一下X射线的奇妙，就请物理学家赞奇（A．Zanchi）来为她作一次表演，结果赞奇花了一个晚上用水银真空泵来抽空玻璃管。他一夜担心，惟恐抽不成真空。幸而他做成了，王后得以大饱眼福。
伦琴的发现也引起了人们惊恐的好奇心。有的报纸借伦琴夫人的手骨照片进行歪曲。恐吓女士们说，今后穿什么衣服都不安全；投机商人则趁机制成“防X光保险内衣”，借机想发一笔横财。美国新泽西州的一位议员还强烈要求制定法律，禁止使用X射线。人们在惊奇之余，也想到了X射线的用途，尤其是看到X射线可以使人手的骨头清晰可见，可以使深陷在体内的枪弹显示出来，立即想到它在医学上的重大实用价值，并把它很快用于医学和金属探伤。
X射线的发现也给伦琴带来了国际声誉。在发现X射线之后的几个月里，伦琴收到了世界各地寄来的请他去讲学的邀请信。但他只接受了其中的一次，其余的都被他谢绝了。1896年1月13日，德国皇帝也邀请他去表演，这使伦琴很是紧张了一阵子。他说：“我希望能靠托皇上的洪福保佑我的真空管无恙。这些管子是很脆弱的，常常会报废，而且要用四天左右的时间才能制成一个新的。”这次表演使伦琴受到和德皇同席钦宴的隆重待遇，并获得一枚皇帝授予的“二级皇冠勋章”。1896年，伦琴还成为他出生地的荣誉公民和柏林、慕尼黑科学院的通讯院士，被授予英国皇家学会的伦福德奖章。1901年，当新设立的诺贝尔奖颁发时，他第一个成为获得诺贝尔物理学奖的人。在最初的三个月内，伦琴的论文被印行5次，第五版同时用英、法、意、俄等多国文字印行。在1896年一年内，关于X射线的书籍和小册子就有48种之多，研究论文达1000多篇。
伦琴发现的奥秘何在
1896年2月8日，伦琴曾给他的好朋友赞德（L．Zehnder）写过一封信，详细介绍了他发现X射线时所使用的实验仪器及实验时的一些具体细节：
“我采用的是一只大型50／20公分的鲁姆科夫线圈和一个德普雷士断续器，初级线圈电流约为20安培。我采用的仪器仍旧靠普赖斯真空泵，要好几天才能抽得合格的真空度。当并联的放电管电花隙为3公分左右时，效果最佳。
用过一段时间后，任何管子都会漏气。采用任何产生阴极射线的方法都会获得成功。使用台斯拉式的白炽灯以及使用不带电极的管子时也是一样。我摄影用了30分钟，这要看做实验时的条件而定。”
看来，伦琴发现X射线时使用的设备并没有什么特别之处，别的科学家也是使用这些仪器进行相关研究的。为什么伦琴使用这些仪器发现了一种新现象，而别的科学家没有获得这样的发现？伦琴发现的真实过程如何？他本人又有什么与众不同之处？对于前者，在伦琴发现X射线后就有很多猜测。1896年2月8日，伦琴给他朋友赞德的信中已经提到，“在这些新闻报导中，我的研究工作被说得面目全非。照片对我来说只是达到目的的手段，但是却被看成是最重要的事情。”说明当时对“伦琴是如何发现X射线的”就有许多传闻和不正确的猜测。连他的好朋友赞德在信中也对伦琴的发现过程进行了推测，但伦琴在回信中表示了明确的不赞成；“目前我还不能采纳您在X射线上所作的种种推测。看来，企图用某种并非无懈可击的假设来解释性质不明的现象，那是不容许的，也是不利的。”但伦琴是怎样发现X射线的？伦琴本人并没有明确地说明过，我们今天只好根据事实推测了。
至于第二个问题，即伦琴本人有什么与众不同之处？答案应该是肯定的。因为在伦琴之前，别的科学家已经“发现”了X射线，不过没有意识到那是一种新现象，让这种机遇悄悄溜走了。比如克鲁克斯在1879年就曾经注意到，放在阴极射线管旁边的照相底版出现了模糊的黑影。他把这归因于生产厂家生产的产品质量有问题，只是抱怨厂家的产品质量不过关。同样，1890年，古斯比德（A．W．Goodspeed）和詹宁（W．W．Jennings）在费城也“发现”了同样的问题，只是未引起充分重视。勒纳德和其他一些德国物理学家也看到阴极射线管附近的荧光，但由于他们正专注于阴极射线性质的研究，只把这个看作“莫名其妙的次要现象的特征”，没有认真加以对待。他们都未能像伦琴那样紧紧抓住新现象并深入研究下去，只有伦琴这样做了，说明伦琴一定具有与他们不同的素质。
首先，把伦琴的发现完全归结为“偶然”是不合适的。把荧光屏放在放电管附近，这或许是出于偶然，但伦琴使用过荧光屏却不是偶然的，因为研究阴极射线时完全可以不用它。他有意去使用铂氰化钡这种荧光物质，目的就是试图寻找“放在放电管附近包裹在不透光纸中的照相底片为什么意外感光了”这一问题的答案。也许他已猜到有一种新射线，这才想到使用荧光物质进行检验。伦琴的行动目的是明确的，说明他立即抓住了机遇不放。
伦琴的科学素质是他取得成功的又一原因。在1879年—1888年，伦琴在吉森大学进行了多方面选题的理论和实验研究，包括电磁学、光学、晶体物理学。这使他对各种专门问题都具有广博的知识，对他后来的发现也会有很大作用。
伦琴年轻对受到过成为一个工程师的严格训练，养成了自己动手出色地制造实验设备和仪器的习惯，并且培养起了敏锐的观察力，非常善于利用简单的仪器进行观测，凭借简单的仪器获得高精度结果的能力。他自己在一次演讲中就充分表达过重视实验的思想。他说：“实验是最强有力的杠杆，我们可以利用这个杠杆撬开自然界的秘密。在解决对某一假说是保留还是摒弃这样一个问题时，这个杠杆应当成为?最高一级的审理法院?。”柏林科学院在X射线发现后致伦琴的贺信中也评价伦琴是一位“把完善的实验艺术同最高的科学诚意和注意力结合起来的研究者”，认为伦琴“应当得到作出这一伟大发现的幸福。”
像法拉弟一样，伦琴也具有以直观的形式提出物理思想和理论的能力。正如索末菲说过的那样，伦琴不需要“数学的拐杖”。
小小遗憾
伦琴在1895年撰写的那篇著名论文里，对X射线的本质曾提出一种猜想：“新射线是否以太波纵向振动的结果？”他当时认为，“我是越来越相信这一种论点了。”他向自己提出：“我觉得应该把我认为可能的这一论点讲出来，虽则我清楚地知道这样的解释还需要进一步去证实。”但是伦琴本人没有能够进一步去了解X射线的本质。在发现X射线以后，他只进行了一年多的研究，并只发表了两篇和X射线有关的文章，一篇是《论一种新的射线》（续篇），1896年3月9日送出；另一篇是《关于X射线性质的进一步观察》，1897年3月送出。随后，伦琴就回到了自己原来的研究课题上去了，而把对X射线的研究留给了年轻的新生力量去做。又经过了16年，劳厄、弗里德里希（W．Friedrich）、尼平（P．Knipping）等人才最终解决X射线的性质问题。伦琴何以会这样做？那只有靠我们的猜测才能解决了。
篇三：X射线实时成像分辨率
Ｘ射线实时成像系统分辨率及其影响因素
摘要：
概述了X射线实时成像系统的基本配置和反映系统质量特性的调制传递函数以及提高X射线实时成像系统分辨率的基本方法。
关键词：系统 分辨率 质量特性 调制传递函数
The Resolution and Influencing Factor in X-Ray Real Time Image System
Zeng Xiangzhao
（Nanhai Yuehai Steel Products Co.,Ltd Guangdong 528247）
Abstract：
This article introduced the basic configure and the modulating transfer function which reflect the systemic quality speciality in x-ray real timeimage system, and introduced the basic technique for enhance the systemic resolution in X-Ray real time image system
Keywords：System Resolution Quality speciality The modulating transfer function
1 X射线实时成像系统
X射线实时成像检测技术作为一种新兴的无损检测技术，已进入工业产品检测的实际应用领域。与其他检测技术一样，X射线实时成像检测技术需要一套设备（硬件与软件）作为支撑，构成一个完整的检测系统，简称Ｘ射线实时成像系统。X射线实时成像系统使用X射线机或加速器等作为射线源，X射线透过后被检测物体后衰减，由射线接收/转换装置接收并转换成模拟信号或数字信号，利用半导体传感技术、计算机图像处理技术和信息处理技术，将检测图像直接显示在显示器屏幕上，应用计算机程序进行评定，然后将图像数据保存到储存介质上。X射线实时成像系统可用金属焊缝、金属或非金属器件的无损检测。
2 X射线实时成像系统的基本配置及影响因素
X射线实时成像系统主要由X射线机、X射线接收转换装置、数字图像处理单元、图像显示单元、图像储存单元及检测工装等组成。
2.1 X射线机
根据被检测工件的材质和厚度范围选择X射线机的能量范围，并应留有一定的的能量储备。对于要求连续检测的作业方式，宜选择直流恒压强制冷却X射线机。X射线管的焦点尺寸对检测图像质量有较大的影响，小焦点能够提高系统分辨率，因此，应尽可能选用小焦点X射线管。目前探伤机厂能够提供的小焦点X射线探伤机是：160 kV恒压式X射线系统，焦点尺寸≤ 0.4mm×0.4mm；225 kV恒压式X射线系统，焦点尺寸≤0.8mm×0.8mm；320 kV恒压式X射线系统，焦点尺寸≤1.2mm×1.2mm；450 kV恒压式X射线系统，焦点尺寸≤1.8mm×1.8mm。对焦点的要求也不宜过小，如果焦点过小且冷却不好，焦点容易"烧坏"。
2.2 X射线接收转换装置
X射线接收转换装置的作用是将不可见的X光转换为可见光，它可以是图像增强器或成像面板或者线性扫描器等射线敏感器件。X射线接收转换装置的分辨率应不小于3.0LP/mm。
X射线接收转换装置子系统又称为图像成像系统，按目前成像的技术水平可分为两种。一种是以图像增强器为主的传统成像器系统。图像增强器为一种真空管，射线输入屏由较薄的铝或钛材料制成，屏的基层涂有钠（Na）-碘化铯（CsI）作为输入闪烁体（CsI∶Na），它能够将不可光的X光图像转换为可见光图像，再经过光电阴极板的作用将可见光图像转换为相应的电子束，电子束在高电压作用下加速并聚焦于荧光输出屏（ZnCdS：Ag闪烁体材料），从而形成可视的检测图像。在输出屏后端配有聚焦光学镜头和CCD（charge-coupled device电荷耦合器件）摄像机，将可视图像的模拟信号采集输入图像采集卡进行A/D转换，再输入计算机进行图像处理。当前可供选用的图像增强器按输入屏直径有Φ225mm(9″)、Φ150mm(6″)、Φ100mm(4″) 三种；Φ225mm(9″)图像增强器直径较大，视野宽阔，一次检测长度较大，但清晰度较低，价格较高；Φ100mm(4″)图像增强器直径较小，重量较轻，便于携带式作业，且清晰度较高，但视野较狭小，一次检测长
度较小，工效较低；通常以选择Φ150mm(6″)图像增强器为宜。常用的CCD摄像机有晶片为1/2″、分辨率为 752×582线和晶片为1/3″、分辨率可达到1000×752线的CCD摄像机，目前更高清晰度的CCD摄像也已新近上市。
另一种是基于线阵扫描探测器（LDA-linear diode arrays 线阵探测器）的成像系统，LDA含有大量的电子元件和成像点，主要由发光晶体、光电二极管陈列，前端数据采集系统等组成，X射线闪烁体材料（常用晶体有基于磷屏的钇、GdWO4和CsI）能够将X射线转换为可见光，晶体安装在众多的光电二极管表面并按一定规则排列成为光电二极管阵列（大规型集成电路），按扫描方式分为线扫描（线阵列）和面扫描（面阵列）。面阵探测器价格昂贵，目前多采用线陈列探测器。线阵扫描探测器LDA成像系统按照结合方式又分为两种，一种是LDA成像系统直接与图像采集要卡相结合，LDA成像系统采集的模拟图像送到采集卡进行A/D 转换，再经计算机图像处理，其工作原理基本与图像增强器相同，但LDA成像系统的分辨率比起图像增强器成像系统的分辨率有较大的提高。另一种是LDA成像系统与CMOD(complementary metal -oxide-semiconductor (transistor)，互补金属氧化物半导体（晶体管）)传感器相结合，一步完成射线光电转换、数字采集的全过程， 这种成像系统称为LDA-CMOS射线数字直接成像系统。LDA-CMOS射线数字直接成像系统目前在各种成像系统中处于先进水平。LDA-CMOS射线-数字直接成像系统的转换方式大大减少了信号长距离传输和转换过程的信号干扰，且光电阵列像素尺寸很小，因此，空间分辨率得到很大的提高。线阵探测器-CMOS射线直接数字成像系统的造价比图像增强器成像系统要高出许多，基于价格因素的考虑，对于普通产品的X射线实时成像系统多采用图像增强器成像系统，而对于要求较高的产品可采用线阵探测器-CMOS射线直接数字成像系统。如采用线阵探测器-CMOS射线直接数字成像系统，X 射线机可不受小焦点的限制，X 射线机的造价相对较低。因为是线扫描，像素是逐线扫描成像，几乎不存在几何不清晰度，因此，图像清晰度大大提高；但是，由于逐线扫描，成像检测速度较慢。现在国外有一种面阵列成像板，既可大大提高图像的清晰和又能提高检测速度，但价格昂贵，现多用海关集装箱高能射线检测装置。
2.3 图像处理单元
图像处理单元应具有图像数据采集和处理功能。 图像数据采集方式可以是图像采集卡或其它数字图像合成装置。图像采集分辨率应不低于768×576像素，且保证水平方向分辨率与垂直方向分辨率之比为4∶3；动态范围即灰度等级应不小于256 级。
图像采集卡安装在计算机中，主要作用是进行A/D转换，将成像系统采集来的模拟信号转换为能被计算机识别的数字信号成为数字图像。常用图像采集卡的采集分辨率多为768×576像素，动态范围为8bit=256灰度级，随着技术的发展，目前已有高分辨的图像采集分辨率可达到1k×1K，动态范围可达到12bit=4096灰度级。如选用高分辨率的图像采集卡，能大大提高系统分辨系率，但价格较高。通常随卡提供成像软件。
2.4 图像处理软件
图像处理软件应具有降噪、亮度对比度增强、边缘增强等基本功能。图像处理软件应能适应相应检测产品所规定的技术标准，具有图像几何尺寸标定和测量以及缺陷定位功能；在检测图像中标定的缺陷位置与实际位置误差应≤2mm，单个缺陷的测量精度为±0.5mm。
图像处理软件基本上需要两种，一种是控制软件，其功能是通过数据总线发送命令来控制成像系统，这些命令包括工件动作指令、成像装置的校准、从采集卡得到图像、图像平面尺寸校定、图像实时采集、图像的同步处理和图像储存等。根据视频技术理论，图像采集速度达到25帧/秒即视为实时成像。如果对工件只进行普查，则可不起用图像采集等指令。另一种是成像软件，其功能是在计算机上显示图像，按所检测工件的质量标准进行缺陷等级评定，同时生成工件检测数据库文件，输出评定报告，再将检测图像和数据库文件同时保存到光盘等储存介质中去。 如果检测图像的采集分辨率很高，采集的动态范围很大，则图像的数据容量很大，因此，成像软件还应具有数据压缩功能，由于检测图像是重要的技术资料，应采取无损压缩，并应具有良好的解压和回放再现功能。图像处理软件通常由X射线实时成像系统研制单位提供给使用单位，有条件的使用单位也可以自行开发图像处理软件。
2.5 图像显示单元
图像显示采取黑白方式显示图像，显示器点距不大于0.26mm，显示器应为逐行扫描，刷新频率不小于85Hz，图像评定可选用17~19″显示器，使观察者的视野感到更舒适。
2.6 图像储存单元
检测图像可储存在数字光盘等介质中，储存的数字图像和有效信息不可修改和删除，保留的数字图像还应包含有原始的采集数据。对于要求保存3~30年的重要检测技术资料，应选择CD-R一次性光盘，（CD-R光盘的保存期可达50年），不能选择CD-RW可擦写光盘。
2.7 计算机的基本配置
对于独立的X射线实时成像系统至少应配置两台计算机 ，一台用于图像采集和图像处理，另一台用于图像的评定和打印报告等 ，两台计算机用缆线连接。计算机硬件的基本配置要求奔腾Ⅲ600以上，256M内存，20G硬盘，并配软驱、光驱、打印机和刻录机；软件环境要求在windows2000操作系统下运行。
2.8 检测工装或流水线
为实现工件的连续检测，应有必要的检测工装设备或流水线，且应具有较高的机械精度。
2.9 X射线实时成像检测系统的选择
实用的X射线实时成像检测系统实际上是以上X射线实时成像系统的基本配置及多个影响因素有选择性的组合，不同的组合会有不同的造价和使用功能；使用单位可根据以上X射线实时成像系统的基本配置及影响因素，再结合本单位的产品特点和产品的技术质量检验标准以及自身的经济条件来选择适合本单位使用的X射线实时成像系统。
3 X射线实时成像系统的分辨率
3.1 系统分辨率
可以用多项技术性能指标来评价X射线实时成像系统的质量特性，例如系统分辨率、灵敏度、最高承受电压、系统的稳定性、系统的连续工作时间、图像的采集和图像处理速度、检测效率、图像一次性检测范围（长度×宽度）、图像的动态范围、系统抗干扰性、系统的工作寿命、系统的价格性能比等多项指标，其中系统分辨率是重要的指标，系统中的每一个子系统发生变化，都会引起系统分辨率综合性能的变化，所以，抓住了系统分辨率这个综合指标，就等于抓住了X射线实时成像系统的关键。系统分辨率指标是X射线实时成像整个系统性能的综合反映，系统分辨率越高，表示系统的技术性能越好。系统分辨率是系统设备客观性能的反映，仅与系统的构成及其性能有关，与检测工艺方法无关，所以，系统分辨率也称为固有分辨率。随着系统设备的老化，系统分辨率也会衰退，因此，对系统分辨率应定期进行测试。系统分辨率可以用分辨率测试卡直接在系统中测试出来。
3.2 实时成像系统分辨率的测试方法
将分辨率测试卡紧贴在X射线接收转换装置（例如图像增强）器输入屏表面中心区域，线对栅条与水平位置垂直(或平行)，按如下工艺条件进行透照，并在显示屏上成像：
(1) Ｘ射线管焦点至图像增强器输入屏表面的距离不小于700mm；
(2) 管电压不大于40kv；
(3) 管电流不大于2mA；
(4) 图像对比度适中。
在显示屏上观察测试卡的影像，观察到栅条刚好分离的一组线对，则该组线对所对应的分辨率即为系统分辨率，系统分辨率的单位是"线对/毫米"（LP/mm）。
系统分辨率也可以用系统清晰度（单位是mm）来表述，它们之间的换算关系是"互为倒数的二分之一"。
3.3 系统分辨率的作用
系统的设备配置确定之后，系统分辨率便是一个确定的参数。在实时成像检测工艺中，通常是以系统分辨率作为已知参数来确定其他检测参数，例如 ，实时成像检测的图像通常是放大的图像，确定图像放大倍数就需用到系统分辨系（或系统不清晰度）：
Mopt表示实时成像检测工艺中的最佳放大倍数，Ui为系统不清晰度，d为射线源的焦点尺寸，均为已知数，代入公式即可算出Mopt ，令Mopt =M，这样很快就可以确定检测放大倍数M。
3.4 系统分辨率指标
根据X射线实时成像检测系统不同的配置，X射线实时成像检测系统可分为A、AB、B三个级别来管理，A级的系统分辨率指标可定为≥1.4LP/mm ，用于普通产品的X射线实时成像检测，例如汽车铝合金轮毂、炼铁高炉炉衬耐火砖以及食品罐头的检验；AB级的系统分辨率指标可定为≥2.0LP/mm，用于较重要和产品的检测，例如锅炉压力容器压力管道对接焊缝的检测，汽车零部件、电子元器件的检测 ；B级的系统分辨率定为≥3.0LP/mm，用于重要产品的检测，例如核工业产品、航空航天器材的检测。
4 图像调制传递函数
从信息论的观点来看，图像的像素是检测图像的信息载体，像素可以具有不同的灰度级别，像素的多少以及灰度分布的组合构成检测的信息，检测图像的质量（或信息）可以通过系统本身的传递特性反映出来。根据傅立叶级数和图像信息理论，提出调制传递函数作为系统质量或图像质量（信息）的评价依据。
4.1 调制度（MTF）
调制度原本是无线电学中的概念，引用到射线检测中来它就是对比度。被检测物体成像对比度的再现能力用调制度来表征，其定义是：图像中最大灰度与最小灰度之差和最大灰度与最小灰度之和的比值，用MTF表示：
式中：
MTF --- 调制度 （0≤MTF≤1）
I1 --- 最大灰度
I2 - -- 最小灰度
调制度与分辨率的关系可以用调制传递函数MTF曲线表示：
图1 调制传递函数MTF曲线
调制传递函数可用MTF曲线来表示，横座标是分辨率，纵座标是对比度。分辨率越小，MTF越大；分辨率越大，MTF越小。当分辨率大到一定程度时，MTF趋近于零（表示图像分辨率的线条间距小到几乎分辨不清）。这种程度到达得越迟表示图像分辨率越高。在X射线实时成像检测中通常将灰度设定为8bit（28）即256级，试验表明，正常人的眼睛能够分辨的最低调制度为5% ，通常以MTF为8%时对应的分辨率为图像极限分辨率。
4.2 MTF函数的传递作用
调制传递函数的作用有三：其一，MTF曲线提供的信息是客观的；其二，对比度和分辨率是能够测量的；其三，MTF反映的信息是能够传递的，即系统中各个阶段的图像质量有再现性，并且这种传递能够用简单摰訑方法来获得。因此MTF函数是较客观和全面评价图像质量的一种方法。通常用MTF的函数来解释系统的配置或图像质量现象，用MTF函数为图像处理提供理论基础。
4.3 提高X射线实时成像系统分辨率的基本方法
为提高系统分辨率，系统设备的配置应尽可能选用高MTF的子系统，且各子系统MTF应尽可能互相匹配，如果有一个子系统MTF较低，则会影响整个系统的分辨率（可谓是"木桶效应"）；尽可能减少子系统的数量，尽可能选用集成器件。
5 X射线实时成像技术展望
我国经过十多年的努力，X射线实时成像检测技术作为一种新兴的无损检测技术已日臻成熟，其检测图像质量可以与射线照相底片质量相媲美，且由于使用光盘作为储存介质，检测成本大大降低，受到使用单位的欢迎，有不少未使用的单位也跃跃欲试；但是X射线实时成像系统的设备一次性投资较大，特别是一些关键部件如工业用的图像增强器、高清晰度的CCD摄像机、LDA线阵扫描探测器、CMOS传感器基本上还不能国产化，因此整个系统的设备价格降不下来，成为制约X射线实时成像技术发展的撈烤睌。实时成像技术与数码相机技术有许多相同之处，如今数码
相机已进入寻常百姓家，数字技术已进入各行各业。在迎接数字化时代到来的时候，我们广大使用单位对我国无损检测研制单位寄以厚望，希望X射线实时成像检测系统能够早日实现国产化，把价格降下来，使数字化的X射线实时成像检测技术能够进入更广泛的应用领域。
参考文献：
[1] J.柯斯克能，蔺春涛，高 冬. 线阵探测（LDA）的现状及发展趋势[J]. CT理论与应用研究，2002，3：12~15
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