日前，院高能物理北京同步輻射裝置的人員在硬X射線相位襯度CT成像研究領域獲得重大進展。這一研究成果消除了醫學X射線CT技術應用X射線成像方法的障礙，為形成安全性和靈敏度更高的X射線相位CT技術奠定了基礎。
從倫琴發現X射線至今的100多年里，傳統的基于吸收的X射線成像在醫學臨床診斷、生物學、材料科學、信息科學、安全檢查和許多工業產品領域得到了極其廣泛的應用。X射線透視和X射線CT和我們每一個人的生活和健康息息相關。然而，傳統的X射線成像技術，對重元素為主的物體（如骨頭、金屬等）比較敏感，而對輕元素為主的生物軟組織（如早期腫瘤、血管）、高分子材料（如多孔塑料、碳纖維、高聚合物）只能得到模糊的圖像。和傳統的X射線吸收成像技術相比，近十幾年來發展起來的硬X射線相位襯度成像具有明顯的優勢，可以對輕元素構成的生物軟組織獲得高得多的成像襯度。目前阻礙硬X射線相位襯度成像的推廣應用的瓶頸是，提取相位信息的方法太繁瑣，需要的曝光劑量過高，不適合生物醫學樣品的成像要求，難于和現有的醫學X射線CT技術相結合。
北京同步輻射裝置的科研人員，瞄準X射線相位襯度成像普及應用這個與人類健康緊密相關的課題，利用X射線正面入射和反面入射吸收相同、折射角相反的原理，提出攻克這一難題的研究方案。為了驗證這一研究方案的正確性，北京同步輻射裝置的科研人員先后和日本東京大學和瑞士同步輻射光源的X射線成像專家合作，開展了一系列精心設計的實驗研究，獲得了完全肯定的實驗結果。相關論文發表在最近一期的PNAS期刊上（PNAS, 107, 31, 13576-13581 (2010)），被審稿人譽為“近二十年來X射線成像的重大突破”。
這一研究成果表明：北京同步輻射裝置的科研人員提出的解決方案，不但使X射線相位襯度成像的曝光劑量至少降低50%，而且可以像傳統X射線吸收CT一樣操作簡便，實現快速三維成像。可以預期，這項新技術的誕生和人類健康的巨大需求，必將催生出新型的X射線相位CT產業，為人們更健康更舒適地生活做出貢獻。
低劑量、快速X射線相位CT實驗結果，樣品為大鼠爪，（a）微分相位襯度投影像，（b1）軸位斷層重建像，(b2) 冠位斷層重建像。圖像中不但可以看到骨頭，而且可以看到肌肉甚至毛發。
