摘要：在古生物學(xué)研究中,以X射線斷層成像（Computed Tomography）為代表的三維無損成像技術(shù)可以在不破壞化石標(biāo)本的前提下,同時獲得標(biāo)本外觀形態(tài)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的信息,相比傳統(tǒng)的可見光成像手段有著明顯優(yōu)勢。為推動化石三維無損成像技術(shù)在國內(nèi)古生物學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展,本文系統(tǒng)介紹一種新型顯微CT技術(shù)——三維X射線顯微術(shù)（Three-Dimensional X-ray Microscopy）。與基于幾何放大和吸收襯度成像的傳統(tǒng)顯微CT技術(shù)相比,該技術(shù)有若干優(yōu)勢：（1）將同步輻射X射線顯微斷層成像的光學(xué)成像系統(tǒng)引入基于實驗室X射線源的顯微CT系統(tǒng)中,在幾何放大的基礎(chǔ)上增加了光學(xué)放大,優(yōu)化了傳統(tǒng)顯微CT的系統(tǒng)架構(gòu),彌補了傳統(tǒng)顯微CT單純依靠幾何放大的不足,提高了空間分辨率;（2）采用可移動的X射線源和優(yōu)化的光學(xué)成像系統(tǒng),實現(xiàn)了低能X射線相位襯度成像,可以三維重構(gòu)傳統(tǒng)顯微CT技術(shù)無法有效探測的、低吸收襯度的化石標(biāo)本;（3）基于新的成像架構(gòu)和成像算法,實現(xiàn)了厘米-分米級較大標(biāo)本內(nèi)部“感興趣區(qū)域”（Region of Interest）精確導(dǎo)航和局部高分辨率（微米-亞微米空間分辨）成像;（4）可以實現(xiàn)小型扁平標(biāo)本（寬厚比〉4,寬〈10cm）高效率、高分辨率成像和長條形微體標(biāo)本長軸方向自動分段無縫拼接的微米至亞微米級高分辨率重建,彌補了傳統(tǒng)工業(yè)顯微CT針對小型扁平標(biāo)本和長條形微體標(biāo)本高分辨成像效果不佳的缺陷。這些優(yōu)勢使得基于實驗室X射線源的顯微CT成像技術(shù)可以獲得接近同步輻射X射線源的成像質(zhì)量,從而有效推動化石生物學(xué)研究。