自1895年发现X射线以来,X射线作为一种物质的无损探测工具被广泛应用。然而,传统X射线吸收衬度成像技术在轻元素物质探测中具有低灵敏度的缺陷。而在20世纪后期发展的X射线相衬成像技术能很好的弥补传统X射线成像技术的缺陷,且还具有成像噪声低、需要的辐射剂量较低等优势。该技术在生物医学(人体组织、动物等)、材料科学、食品科学等领域中具有极大的应用潜力,已是近年来的研究热点。X射线相衬成像技术中的光栅干涉相衬成像技术对光源要求低,可以实现整个成像系统结构简单紧凑,具有广泛的实际应用价值。在该成像技术中,核心过程是光栅Talbot效应,其条纹可见度是衡量成像质量的关键因素之一本文将理论分析和数值模拟相结合,研究X射线光栅干涉相衬成像技术,自主研发数值模拟程序,着重模拟研究了X射线光栅干涉相衬成像中的光栅Talbot效应及条纹可见度,主要内容包括：一、根据菲涅耳近场衍射方程,详细推导了描述光栅Talbot效应的数学方程,利用Python语言自主研发了研究X射线光栅Talbot效应的数值模拟程序(GT-LLX)。二、研究硅(Si)材料相光栅在相干X射线下的Talbot效应,模拟结果表明相光栅基底虽减小自成像条纹的强度但不影响其条纹可见度。三、模拟单色非相干X射线下金(Au)材料源光栅,Si材料相光栅的Talb ot效应,研究其条纹可见度的影响因素。模拟结果表明条纹可见度主要由源光栅占空比、Talbot巨离决定,且几乎不受光源尺寸、振幅分布的影响。四、模拟多色X射线的相光栅Talbot效应,研究其条纹可见度的影响因素。模拟结果表明条纹可见度随光源谱宽(E/△E)的减小而降低,当E/△E>2时可保证条纹可见度高于0.6。若光源为X射线管,当系统的参数与光源的平均能量相对应时,可使条纹可见度达到最大值。五、模拟研究了不同样品的光栅干涉相衬成像,样品分别为Si材料棱柱样品,镍(Ni)材料球状样品,以及由Au、Si、Ni空气组成的混合样品。在此基础上给出了光源为X射线管时,单能量工作点(Emean=17.5keV)的π相光栅成像系统的设计参数,以及双能量工作点(Emean=17.5keV、35keV)的π/2相光栅成像系统的设计参数((Emean为X射线管平均能量)。