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三维 X 射线显微成像博士：叠层成像与人工智能

项目2737 · University of Sheffield · School of Electrical and Electronic Engineering

申请工作台

保存项目，围绕当前机会准备申请。截止日期和资格请以原始公告为准。

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所在国家或地区
英国
申请截止日期
2027-01-13（具体时刻请核对原始公告）
资助信息
竞争性 EPSRC DLA 全额资助机会：国际奖学金名额上限为 30%，成功国际获奖者的 Home 与 International 学费差额由学校承担。一份既有记录称最多 10 个名额但未说明范围，另一份称最多 10 个国际名额；项目具体津贴、期限、附加费用和研究经费待确认。

项目介绍

项目概览

谢菲尔德大学电气与电子工程学院的博士项目，将研究计算方法如何推动三维X射线显微成像发展。课题由Andrew Maiden教授和Charith Abhayaratne博士指导，并与英国国家同步辐射设施Diamond Light Source合作。研究将利用叠层成像（ptychography）、计算算法与人工智能，探索提升显微图像分辨率和对比度的方法。项目介绍把从二维到三维成像的拓展列为目标，低二氧化碳水泥与神经元连接结构成像是可能的应用方向。

项目详情

叠层成像是一类计算成像方法，依靠对样品产生的衍射测量进行重建，以恢复结构信息。项目希望通过谢菲尔德团队发展的计算X射线成像方法，让常规显微镜难以清晰呈现的微细结构更容易被观察，并研究算法和AI如何提升图像分辨能力与对比度。具体模型架构、软件工具、性能指标和样品范围尚未公布。

博士生将与Diamond Light Source的光束线科学家合作，研究、改进并实施新的计算X射线成像方法。项目所设想的技术路线是把现有二维成像能力扩展到三维，从而扩大可研究的样品与结构范围。Diamond的I13-1光束线目前运行叠层成像和断层成像等相干X射线技术，并提供相应的数据采集、处理和分析软件。设施公开的估算显示，在约100纳米分辨率下，三维成像视场为10微米时采集通常需超过1小时；100微米时超过6小时；200微米时超过24小时。实际时间还取决于样品成分、大小和目标分辨率，因此数据采集效率、计算资源与可重建体积将是需要和导师讨论的研究约束。

项目介绍提到与国际专家合作，并把低二氧化碳水泥配方研究及大范围绘制脑内神经元连接作为最终可能试验的方法应用方向。这些例子说明该成像方法可能服务于材料和生物结构研究，但目前没有明确哪一类样品会成为博士论文的确定工作包，也没有给出指定材料配方、神经连接数据或临床成果等交付承诺。相关研究应理解为计算成像与方法验证，不是以湿实验或临床研究为主的项目。

两位导师的研究背景与课题所需的方法互补：Andrew Maiden教授的研究集中于计算成像和叠层成像；Charith Abhayaratne博士的方向涵盖图像与视频分析、计算机视觉、机器学习和信号处理。公开资料尚未说明两人在本项目中的具体分工，也未确定AI方法在算法开发和数据分析中所占比重。谢菲尔德大学是项目所列的学位授予单位；Diamond Light Source承担合作设施角色，现有资料未显示这是联合学位。博士项目的具体资助年限、注册期限、光束线机时、计算和存储额度以及样品/数据权限仍待确认。

申请要点

  • 截止时间：2027年1月13日（星期三）17:00英国时间；1月处于GMT时区。入学时间须选择2027年10月1日。

  • 申请必须使用谢菲尔德大学EPSRC博士景观奖（DLA）专用在线表格；普通博士申请或其他项目表格不符合此项竞争的要求。表格可按志愿顺序最多选择两个相关项目，学校鼓励申请者提交前联系导师讨论研究背景与课题匹配。

  • DLA表格要求完整填写各部分，并要求说明申请过程中使用人工智能的情况。申请者应阅读学校链接的DLA招聘AI使用声明，并按其当前规则如实填写。

  • 资助：该名额列为竞争性EPSRC DLA全额资助博士机会。国际生名额受EPSRC总名额比例上限限制：最多30%的DLA名额可授予国际生；学校先考虑符合 Home 学费身份的申请者；一份既有记录称预计最多 10 个名额但未说明范围，另一份称最多 10 个国际名额，须向学校确认。对最终获得国际生名额的候选人，学校说明会承担Home与International学费之间的差额；但这不代表申请必然获资助。

  • 谢菲尔德大学公布的2027/28学年电气与电子工程博士海外学费范围为£31,870–£36,870，Home学费仍待确认，研究支持附加费用也可能适用。UKRI自2026年10月起的全日制最低津贴为£21,805/年，仅可作参考，并非此项目2027年入学的确认津贴金额。具体津贴、年限、学费覆盖、研究经费和其他费用须以该名额书面资助条件为准。

  • 项目介绍没有列出具体学科、成绩等级、编程语言、既往成像经验或同步辐射实验经验要求。根据研究任务推断，图像/信号处理、逆问题、数值优化、计算成像、机器学习、光学或X射线物理和科学编程可能与课题相关，但这些不是已公布的入学门槛。

需要进一步确认

  • 在线申请表中是否仍列有项目代码C3.5-ELE-Maiden，以及申请者的学费身份和正式学术/英语条件是否符合本轮要求。

  • 本名额的实际生活津贴、资助期限、学费及任何附加费用覆盖、研究预算和国际生相关费用。

  • 博士论文会在计算算法、X射线实验、AI开发和具体应用之间如何分配；水泥与神经连接方向是已落实合作，还是示例性应用。

  • 学生可获得的光束线机时、数据处理与存储、GPU/HPC算力、软件支持、样品与数据权限，以及两位导师和Diamond科学家的指导分工。

项目深度调研报告

报告生成记录：。生成日期不代表招聘方确认项目仍开放。

资料更新记录：。申请前请再次核对原始公告。

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三维 X 射线显微成像博士：叠层成像与人工智能

快速判断

谢菲尔德大学的这个博士项目拟通过叠层成像（ptychography）和AI改进计算X射线显微成像，并与Diamond Light Source合作，探索把方法从二维扩展到三维。它更适合希望把计算成像、逆问题、图像处理或科学软件与实验光束线数据结合起来的申请者。项目介绍把低碳水泥和大范围绘制神经元连接列为可能应用方向；这些例子尚未被确认是博士论文的具体工作包。

主要优势是课题方向与导师的成像研究、Diamond正在运行的叠层成像和断层成像设施相衔接。主要技术限制在于三维数据采集耗时：以约100纳米分辨率为例，Diamond估算10微米视场需超过1小时，200微米需超过24小时；真实时间取决于样品与目标分辨率。名额属于竞争性的EPSRC博士景观奖（DLA），截止时间为2027年1月13日星期三17:00英国时间，入学时间须选2027年10月1日。国际生名额受总量上限约束，且本土学费身份申请者先进入筛选；本项目的确切津贴和资助期限尚未公布。建议尽早联系导师，并在准备完整申请前确认资助细则和研究范围。DLA申请说明；Diamond I13-1成像方式

研究问题与博士工作

方法要解决什么问题

叠层成像通过多个重叠照明位置的衍射测量，计算重建样品结构。项目的核心问题是如何改进X射线显微图像的分辨率和对比度，并把方法推进到三维。三维成像带来更多数据和更高计算负担，采集速度也会限制可处理的样品与视场规模。

Diamond的I13-1光束线目前把叠层成像作为主要方法之一，并支持断层成像。设施给出的粗略时间估算显示，在约100纳米分辨率下，三维视场为10微米时采集超过1小时，100微米时超过6小时，200微米时超过24小时。样品组成、尺寸和目标分辨率都会影响采集时间，因此算法效率、重建运行时间、数据管理和分辨率与体积之间的取舍，都值得与导师确认。这些数字是设施层面的估算，并非本项目的实验进度表。I13-1成像方式与采集时间

预期研究工作与可探索方向

项目描述的工作包括：与Diamond光束线科学家合作，研究、改进并实施新的计算X射线成像方法；利用叠层成像和AI支持的算法，探索提升分辨率与对比度；进一步研究从二维成像走向三维成像。项目举出的应用包括低二氧化碳水泥与大范围神经元连接结构成像，但目前未明确具体算法架构、软件工具、样品、性能基准、目标体积或预期论文，也没有确定两类应用会同时纳入博士工作。

近年的叠层成像研究说明，重建算法的选择会影响稳定性、内存占用和扩展能力。Maiden、Mei和Li在2024年的WASP论文提出一种加权顺序投影算法，并通过模拟与真实数据和其他方法进行比较；论文报告其早期收敛较快、对噪声和初始条件较稳健，并有较低内存占用。这些指标与更大规模的三维数据相关，但论文结果受其测试条件限制，不能直接视为本项目X射线数据的性能保证。WASP论文

Hu、Zhang和Maiden在2024年的近场多层叠层成像论文，将近场传播与多层重建结合，用于厚样品的计算光学切片和三维相位成像。该研究提供了深度重建的相关方法背景，但使用的是光学显微成像，而非X射线。Song等人2024年的叠层内窥成像工作，则展示了受限光纤束几何下的计算重建策略；它体现了叠层成像的其他应用形式，却不是同步辐射X射线断层成像的直接证据。近场多层叠层成像论文；叠层内窥成像论文

Allars、Maiden、Batey和Allen在2025年的多层电子叠层成像研究使用模拟数据比较不同束能与会聚角下的景深表现，显示某些参数条件下该方法具有优势，同时指出信号和探测器条件仍会限制成像表现。这项研究讨论的是电子显微镜，不能直接证明X射线实验的效果。另一项2024年同步辐射水泥浆体研究表明，近场X射线叠层断层成像已用于分析水泥微结构；它为项目提到的材料方向提供了领域实例，但不能确认该博士生会使用相同样品或制备特定低碳水泥配方。2025年多层电子叠层成像论文；2024年水泥X射线成像论文

可能的研究产出包括改进重建或采集方法、经验证的三维X射线成像流程，以及面向具体材料或结构的图像分析。这些属于基于课题方向的合理预期，不是已承诺的项目交付物。申请者可重点询问：进展将按哪些分辨率、体积、运行时间或重建质量指标衡量？

学校、学科与培养

授予学位的单位为谢菲尔德大学，项目归属电气与电子工程学院。Diamond Light Source是合作设施；现有资料没有说明其承担学位授予，也没有提到联合学位。谢菲尔德电气与电子工程学院的博士信息连接到工程博士学院和全校博士发展计划，后者为研究生研究者提供通用培训、研究诚信课程和能力发展资源。项目专属的算法、X射线实验或算力培训安排未明确说明。电气与电子工程学院博士学习；工程博士学院；博士发展计划

谢菲尔德大学在2027年QS世界大学排名综合榜中并列第82；校方公布的2021年REF评估结果显示，92%的校级研究成果进入最高两个等级。前者是全球综合排名，后者是全校研究评估，均不能替代EEE学科排名或本研究团队的专项评价。学校地址确认学位授予单位位于英国谢菲尔德；Diamond I13-1光束线则位于牛津郡。QS排名资料；谢菲尔德大学数据与REF结果；大学地址；Diamond I13-1光束线

学校研究学位守则称，多数全日制博士的常规注册/缴费期限为3至4年，最长注册期限通常为4年，但会根据资助方和培训要求变化，并以正式录取文件为准。DLA申请说明要求选择2027年10月1日入学；本项目究竟是多长学制、采用何种学习模式以及有哪些阶段评估，仍需核实。研究学位守则；DLA申请说明

相关职业方向可能包括科学软件与数据分析、同步辐射设施科学、成像仪器研发、光子学以及材料或技术领域的计算成像岗位。英国光子产业组织在2025年资料中报告，英国光子产业有84,800名从业者，2022至2024年就业增长8.2%；Diamond公布的职业类别包括科学、工程、软件/计算和数据分析。这些数据表明相关就业场景存在，但不能用于预测X射线叠层成像的具体职位数量，也不构成就业保证。英国光子产业数据；Diamond职业类别

导师与研究条件

导师方向与论文

Andrew Maiden教授的研究涉及计算成像与叠层成像，和本项目的核心方法直接相关。Charith Abhayaratne博士的方向包括图像与视频分析、计算机视觉、机器学习和信号处理；其团队还列有图像超分辨率、生物图像分析等博士课题。两位导师的背景有望从物理成像与图像算法两侧支持研究，但公开资料尚未说明具体指导分工，也没有明确AI在本项目中的具体作用。Andrew Maiden教授简介；Charith Abhayaratne博士简介；研究团队

  • Maiden、Mei和Li（2024），WASP。 提出并测试一种叠层相位重建算法，比较不同方法在收敛、噪声和初始条件下的表现；对算法扩展和计算成本问题具有参考价值，但具体性能依赖测试数据与设置。论文记录
  • Hu、Zhang和Maiden（2024），近场多层叠层成像。 研究厚样品的计算光学切片和三维相位成像，为深度重建提供方法参考；其成像模态为光学，并非X射线。论文记录
  • Song等人（2024），叠层内窥成像。 展示在无透镜光纤束几何中实施叠层计算成像的做法，体现该研究方法在其他成像条件下的拓展；它不是本项目同步辐射实验的直接先例。论文记录
  • Allars、Maiden、Batey和Allen（2025），多层电子叠层成像景深研究。 通过模拟考察电子束参数对景深的影响，并讨论信号和探测器限制；其结果不能直接外推到X射线实验，但说明成像系统条件会影响方法表现。论文

Diamond设施与合作

Diamond的I13-1光束线处于运行状态，支持相干X射线叠层成像、断层成像和Bragg相干衍射成像等方法。设施还提供用于叠层断层成像的数据采集、处理与分析软件、机时数据服务，以及后续在光束线工作站处理数据的可能性。公开设施能力并不等于已为本项目学生分配机时、GPU/HPC、数据存储、软件支持或差旅经费。项目描述提到与光束线科学家合作，建议进一步确认合作频率、样品安排和数据访问方式。I13-1光束线介绍；计算与软件资源

资助、申请与生活成本

该名额属于EPSRC DLA竞争性博士资助机会。谢菲尔德大学说明，必须通过DLA专用在线表格申请；普通博士申请表不能用于本轮竞争。表格最多可选择两个相关项目，学校鼓励申请前联系导师。入学日期须填写2027年10月1日，截止时间为2027年1月13日17:00英国时间。申请表还要求说明申请过程中是否使用AI；申请者应阅读学校链接的DLA招聘AI使用声明，并按当前表格要求填写。DLA资助项目概览；申请说明；当前项目目录

国际生需要重点评估竞争规则。EPSRC规定国际生最多可获得DLA总名额的30%；学校先筛选符合 Home 学费身份的申请者；一份既有记录称预计最多 10 个名额但未说明范围，另一份称最多 10 个国际名额，须向学校确认。学校说明，获得国际生名额者的Home与International学费差额由校方承担；不过，是否获得名额仍取决于竞争结果。UKRI本身只按Home费率提供学费资金。谢菲尔德公布的2027/28电气与电子工程博士海外学费范围为£31,870–£36,870，Home费率尚未确认，且研究支持附加费用可能适用。UKRI自2026年10月起公布的全日制最低津贴为£21,805/年，但这不是本项目2027年入学的确认金额。项目实际津贴、资助年限、学费和研究经费应以书面资助条件为准。DLA申请说明；UKRI博士生支持；谢菲尔德研究生学费

谢菲尔德大学2026/27研究生住宿示例中，共用卫生间房间的租金为每周£155.68–£173.32，合同为42周或51周；校方住宿租金包括水电、财物保险和网络。学校生活成本页面还列出按学生调查估算的月均支出：杂货£155、交通£73、外出消费£60、外卖及外出就餐£45、衣物和购物£33、手机£15、订阅£14。这些是消费类别的参考值，不是所有博士生适用的月度总预算；私租账单可能另计，实际支出也会因生活方式和物价变化而变化。2027年秋季入学时的租金和生活成本需要重新核对。生活成本说明；2026/27住宿价格

申请者匹配与准备

已公布的申请要求

目前查阅的项目资料没有列出必需学位专业、成绩等级、编程语言、显微成像经历或同步辐射经验。DLA页面说明竞赛通用流程，但未给出本项目的具体学术门槛。申请者应向导师或DLA团队确认正式要求，不要把研究方法本身误当作录取条件。

可能有帮助的经验

项目没有公布优选背景。根据研究任务，图像/信号处理、逆问题、数值优化、计算成像、机器学习、光学或X射线物理、科学编程等经验可能有帮助，但这些属于基于课题内容的准备建议。申请材料中可举例说明如何处理含噪测量、比较重建方法，或把数值模型应用于真实数据。项目没有把既往同步辐射经历列为前提。申请前与导师讨论博士工作更偏向计算算法、X射线实验还是应用样品研究，会更有助于判断方向。Andrew Maiden教授简介；Charith Abhayaratne博士简介；DLA申请说明

下一步与待核实问题

申请前

  1. 确认DLA表格中仍列有项目代码C3.5-ELE-Maiden，并核对2027年1月13日17:00英国时间的截止时间。
  2. 联系导师，询问算法开发、X射线采集、AI和应用研究的预期比例；确认水泥与神经元连接方向是已落实合作，还是示例性应用。
  3. 核实正式学术和英语条件、Home/Overseas学费身份，以及本名额的津贴、学费覆盖、资助期限、研究预算和附加费用。如果选择第二个DLA项目，应确认它同样符合背景和兴趣。
  4. 阅读DLA招聘AI使用声明，并按申请表要求说明相关使用情况。

面试时

  • 用哪些体积、分辨率、重建速度或图像质量指标衡量项目进展？
  • 学生可以获得哪些光束线机时、计算资源、数据存储和软件支持？光束线科学家如何参与协作？
  • 两位导师如何分工，哪些样品与应用方向已经落实？

接受录取前

  • 以书面录取和资助文件核实注册期限、津贴发放、学费及附加费用覆盖、签证/差旅和研究费用。
  • 确认样品与数据权限、合作方职责、发表条件，以及资助期内的阶段节点。

证据与来源

学校、博士培养与资助

导师、论文与Diamond设施

生活成本与职业环境

信息来源

收录来源可能是学校或招聘平台；正式申请入口及最新要求请核对公告与报告中的官方来源。 查看收录来源与申请要求

按研究方向和所在国家或地区整理，优先展示资助类型相近的机会。申请前请核对各项目的最新公告。

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2026-12-08（具体时刻请核对原始公告）

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三年、75% TV-L E13 受薪雇佣；依保存的 2026 薪级表，第一/二档折算月薪约 €3,569.53/€3,829.57 税前。实际起始档位、入职日期和到手收入待确认。

2026-12-04（具体时刻请核对原始公告）

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NTNU建筑学博士岗位：人工智能辅助生命周期评价的社会准备度

3年全职受雇博士岗位（代码1017）；通常税前年薪580,000挪威克朗，视资格与资历确定，扣2%法定养老金。职位列项目经费与员工福利，具体金额未说明；NTNU博士生学费豁免。

2026-11-17（具体时刻请核对原始公告）