自从1895年伦琴发现X射线以来，X射线成像就被广泛应用于临床医学、科学研究、和工业无损检测。然而，长达100年间，X射线成像一直是依赖于物体不同部位对X射线产生不同程度的吸收衰减，其基本原理几乎没有任何变化。

然而，事实上，X射线穿过物体后，不仅强度发生了衰减，其相位也发生了改变。X射线相衬成像利用的就是这一原理，通过纪录穿过物体的X射线相位的改变，来反映物体内部电子密度的分布，也即我们常说的物体内部结构。

与传统X射线成像相比较，相衬成像具有几个优点：

1. 适合于弱吸收物质成像。所谓弱吸收物质，即对X射线衰减很小的物质，包括高分子材料、生物体组织，传统X射线成像对其显示很不清晰。而这类物质对X射线的相位改变却相对较大，因此相衬成像方法能有效显示其内部结构。

2. 成像噪声低。

3. 成像分辨率高，目前已达到亚微米量级。

4. 需要的辐射剂量较低。

X射线相衬成像在上个世纪90年代发展起来，目前主要有干涉法[1]、衍射增强法[2]、类同轴法[3]和光栅法。采用的光源有微焦点光源和同步辐射光源。世界各国均在展开相关研究，主要有澳大利亚、日本、美国、中国和欧洲国家。在澳大利亚，基于微焦点光源的类同轴法已经初步商业化[4]。在国内，清华大学工程物理系[5]、中科院高能所、首都医科大学等单位均在进行研究工作。相衬成像目前主要用于样品结构、生物化学过程的研究，未来将有望应用于临床医学。