CT成像原理（X射线与物质的相互作用）

在微观层面，X射线与物质之间的相互作用有三种基本方式：光电效应、康普顿效应和相干散射。

当具有一定能量 E = hν（其中h为普朗克常数，v为频率）的入射X射线光子击中电子结合能低于E的原子，从而被原子吸收时，就会产生光电效应。

相互作用的电子被提升到连续光谱状态，即较低外壳的电子被踢出原子，以自由光电子的形式穿过材料，然后光子被吸收。深壳中产生的空穴由外层电子填满。由于外壳电子的能量状态高于内壳电子，因此会发出所谓的特征辐射。因此，光电效应会产生一个正离子（受影响的原子缺少一个电子而呈电中性）、一个光电子和一个特征辐射光子

尽管μ-CT与普通CT在某些方面存在区别，但它们都是基于类似的原理，即利用X射线通过样品并收集多个角度的投影数据，然后使用重建算法生成三维图像。两者在各自的领域中发挥着重要作用，小动物双能X射线，并且相互补充以满足不同的研究需求。

在CT扫描过程中，物体被透射几何形状的X射线照射。光束穿过物体后，由探测器收集。通常以固定的角度增量拍摄一系列二维投影。在临床CT中，光源和探测器围绕患者旋转，以产生不同的投影，而在临床前和工业应用中，光源和探测器通常是固定的，样品放在旋转台上。

小动物双能X射线技术也存在一些局限性。例如，设备成本可能较高，限制了其在一些实验室或机构的普及。此外，虽然技术不断进步，但其空间分辨率可能仍不足以满足所有精细解剖结构的研究需求。同时，数据的解读和处理也需要一定的知识和经验。

小动物双能X射线技术为科研和临床前研究提供了有力的工具，能够无创、快速地获取小动物的骨骼和身体成分信息。尽管存在一些局限性，但随着技术的不断发展，相信其在未来会有更广泛的应用和更高的精度。

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