一般来说，μ-CT系统通常采用数字平面二维探测器；常用的是电荷耦合器件 (CCD)系统，该系统使用闪烁屏，通过光纤束耦合，将X射线转换为可见光子。
近，基于互补金属氧化物半导体（CMOS）技术的新型探测器问世，并应用于小动物体内成像系统。下表列出了分辨率和体素尺寸小于1 μm的亚微米和纳米CT系统。
限制X射线源亮度的一个问题是阳极的热负荷，它会导致阳极局部熔化。液态金属喷射阳极（MetalJet）技术的出现解决了这一问题，该技术通过高速喷射的薄液态金属取代了传统的阳极，从而克服了这一限制（图4）。
在这种情况下，阳极的熔化不再是问题，因为阳极已经熔化。使用这些系统获得的亮度比固体阳极X射线管高一个数量级，电子束功率密度可以高出十倍，并且可以获得足够的空间相干性，从而可以使用相位衬度成像技术。
在CT扫描过程中，仪器和样品的机械稳定性至关重要，否则3D重建将会模糊。投影:由穿过物体的X射线形成的2D射线照片，由探测器以给定的照明角度采集。当与许多其他投影相结合时，投影提供了对物体进行数字重建的数据。断层扫描：由体素（类似于二维像素）组成的重建三维图像。
CT图像形成所依赖的原理可以是吸收或相位衬度效应。在传统的X射线成像中，双能x射线骨密度，图像的形成基于样品细节对X射线吸收的差异，即骨骼等致密结构比软组织等较轻元素吸收更多的X射线；因此，CT基于X射线穿过被测样品的线性衰减系数映射，而衰减取决于物体的成分和密度。
根据X射线的生产方式，我们可以将基于发射管的传统系统与同步辐射装置区分开来，前者以典型的圆锥形发射方式发射X射线，后者则以强烈的层状X射线束发射，其几何形状接行光束。
进行μ-CT扫描的常见方法是使用传统的微聚焦X射线管。与所有X射线管一样，当高能电子在固体金属阳极中停止时，就会产生X射线：X 射线是电子在电位差作用下加速所获得的动能转化为电磁辐射的结果，这是碰撞和辐射相互作用的结果。通常会产生一束多色发散光束，并从中选择一个锥形固角。
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