在医学诊断中，X射线成像是以无创方式观察人体内部的基本方法。从一开始，即1895年发现X射线后不久，这项技术就被用于对骨骼成像，从而了一种新的医学检查方法。
在X射线摄影术中，重叠的结构无法在单一图像中清晰辨别，作为X射线摄影术的进化，计算机断层扫描（Computed tomography，CT）于1972年由Godfrey Newbold Hounsfield（1979年诺贝尔生理学和医学奖得主）研制成功，并推出了台CT扫描仪原型。
为了获取物体对光束的吸收和相移的定量信息，人们研究了一系列算法。通常是通过耦合一组在不同距离z处记录的菲涅尔衍射图样来解决这一逆向问题。
一种基于强度传递方程 (TIE) 并使用单一PB 距离的简化算法被广泛应用于均匀样品的近场机制，以将相位与吸收效应解耦。这种算法还可用于提高图像衬度度，促进基于传播的图像分析，其中获得的边缘增果提高了结构细节的可见度，DXA动物双能X线，但却阻碍了依靠基于阈值的数据集分割进行的进一步定量分析。
成像光束线由用于光束、聚焦/离焦、过滤和单色化的多个组件组成。硬X射线成像光束线的实验站一般距离光源较远，通常是根据研究的样品设计和配备的，以处理特定的实验，同时考虑到光子通量、能量范围、聚焦和X射线准直。SR光束的特点是高度的空间相干性；这就允许利用传输X射线波产生的相移（phase shift ）效应作为形成图像的进一步机制。
与X射线管相反，同步本身具有层状、邻行的几何形状，因此探测器上的物体放大率很低，散射对图像形成的影响可以忽略不计。单色X射线的使用使光束硬化假象变得可以忽略不计，是提取样品定量信息（如成分、密度、形态等）的基础。
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