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2-11 环孔编码成像技术计算机模拟曹磊峰 郑志坚 丁永坤激光驱动惯性约束聚变研究中，内爆压缩过程的成像诊断具有重要意义。神光 II装置实验条件下，实现该过程的诊断仍主要依赖X光成像手段。内爆压缩区域具有非常小（十几微米到200μm）的空间尺度，所以要求相应的X光成像设备具有非常高（微米级）的空间分辨水平。可以达到这样分辨水平的途径包括掠射反射成像技术和编码成像技术。后者花费较小，硬件使用成本较低。与其它环孔编码成像技术比较，环孔编码成像技术具有较高的成像信噪比和较小的编码孔制作成本。20世纪 90年代初，美国LANL研制了时间分辨X光环孔编码成像显微镜。该装置曾在Nova装置上服役，现仍伺服于Omega装置上的惯性约束聚变实验。本工作着眼于国内惯性约束聚变实验研究的应用需要，对 X光环孔编码成像技术进行了研究。利用数值模拟手段，分析了环孔的自相关函数及其对环孔编码成像技术图像重建的影响，对环孔编码成像技术不同的图像重建技术进行了初步比较。
环孔的自相关函数如图1 所示。可以看出，环孔编码全息成像的点扩展函数的旁瓣距中心很远，在中心很大一个邻域内接近于一个δ函数。自相关函数的旁瓣是干扰图像重建的重要因素，点扩展函数的旁瓣距中心越远，意味着成像不受其干扰的空间越大，因而成像的视场也越大。图1显示，在记录平面足够大的情况下，这个旁瓣具有点源环孔投影图2倍的几何尺寸。模拟计算 (图2)表明，环孔编码全息成像技术可以准确反映成像目标的空间分布图像；相关法重建无论在有没有噪声的情况下均可以获得基本不变的重建结果，但重建图像为成像系统的点扩展函数所模糊化；退卷积法重建可以获得更好的重建结果：在没有噪声时，对二维图形可以实现近乎理想的重建，有噪声存在时，重建结果将受噪声的影响有一定程度的模糊化。比较 2种不同的图像重建方法可以看出，相关法重建获得的重建结果其空间分辨率与环孔宽度大致相当；退卷积法可以获得更高的空间分辨水平。
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