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。
1 吸收状态：样品到探测器的距离接近于零。
2近场衍射机制：有效传播距离相对较小，即 rF2 = λD ?h2。rF是所谓菲涅尔区在样品平面上的半径，它决定了物体中对图像中的点 P有贡献的有限区域。在这些条件下，衬度是在特定物体特征周围局部形成的。物体内部细节的边界会被强烈增强（众所周知的 "边缘增强"的效果），每个边缘都对应一个明显的干涉图案，从而提供可靠的物体形态信息。为了表达近场模式的上述条件，必须定义菲涅尔数为 NF ≡ h2/(λD)，这样 NF ?1。
要描述图像的形成，必须从单个X射线光子的相互作用过程，到考虑到吸收和散射的X射线光束的定量衰减。一般来说，X射线成像背后的机制可以用样品的复折射率来解释。在宏观层面上，双能x射线骨密度，均质材料（即密度和原子序数Z一致）对单能量入射X射线光束的吸收可以用以下公式描述其中，I 为光束穿过物质后的强度，I0为入射强度；Δx为材料厚度。μ称为线性衰减系数，由光电效应、康普顿效应和相干散射效应的线性组合给出。
以上公式被称为比尔-朗伯定律。显然，μ值高物体比μ值低的物体更能衰减X射线。例如，在医学成像中，骨骼（高μ值）比软组织（低μ值）对X射线光子的衰减更大。在处理非均匀物体（即由多个具有不同吸收系数的较小均匀元素组成的物体）时，单个元素的入射强度由前一个元素的出射强度给出。将这一概念以级联的方式重复应用于每一个元素
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