研究背景

随着现代生物学技术在古生物学中的广泛应用，获取更多的生物学信息对古生物学研究至关重要。一些化石的生物信息，如脑颅、神经血管系统、内耳以及一些其他细微或者内部结构，在扩展我们对化石的生物性认识、以及这些结构在生物功能形态和演化研究上有很大的潜力，能为研究生命起源与演化提供关键的证据。古生物研究最初使用的经典磨片法 (Chang, 1982)，以破坏标本为代价获得其内部结构信息。后来，高精度CT技术作为一种无损检测手段在古生物学领域得到了广泛应用 (盖志琨等., 2013; 王燕芳等., 2019)，能够对包埋在岩石内部或者古生物化石内部组织结构、器官形态等进行无损观察研究。常规高精度CT通常将化石固定在一个小载物台上，将其进行360° 旋转扫描采集并重建其三维数据做进一步研究。不过，针对特殊的大型薄板状化石，想要无损的获得其内部结构，常规高精度CT有一定的局限性且存在化石损坏的风险，如在长轴方向穿透样品困难甚至无法穿透，若将化石立起来穿透短轴，又容易损坏薄板化石，再则无法将感兴趣的区域足够靠近光源以实现高分辨成像。
    近年来，在国家重大科学仪器设备开发专项支持下，中国科学院高能物理研究所(The Institute of High Energy Physics of the Chinese Academy of Sciences, IHEP) 研发的国内首台新型工业X射线显微层析成像系统160kV-Micro-CL (Liu et al., 2015, Wei et al., 2017, 尹鹏飞等., 2016)，只需将化石直接水平固定在大载物台上，通过有限角倾斜入射的方法实现高分辨三维成像｡本文主要介绍使用Micro-CL对板状化石进行三维数据采集及重建的方法，并应用到不同门类的大型板状化石研究中，该方法相较于传统高精度CT，能在保障样品安全的前提下，提高空间分辨率和图像衬度。

仪器设备

1. 新型工业X射线显微层析成像系统 (中国科学院高能物理研究所，IHEP-IVPP, 160kV-Micro-CL) ，如图1所示。
2. 225 kV-μCT (中国科学院高能物理研究所, IHEP-IVPP, 225kV-μCT) 
3. GE – Phoenix v|tome|x m成像系统 (General Electric Measurement and Control Solutions, GE, Phoenix v|tome|x m)
   
   
   图1. 160KV-Micro-CL设备图
   A. Micro-CL设备外观图； B. Micro-CL设备内部图。
   

软件

1. VGStudio 3.4 (Volume Graphics GmbH, https://www.volumegraphics.com/).

实验步骤