作为一种重要的相位衬度成像方法，衍射增强成像(Diffraction Enhanced Imaging，DEI)是利用晶体的角度选择特性探测样品引起的X射线角度变化来获得样品衬度图像的。随着对DEI成像技术及相关方法的研究逐步完善，其在医学、生物学以及材料等众多领域都展现了广泛的应用前景。在利用DEI进行成像实验时，对于密度差别较小的样品来说，现有的成像灵敏度仍不能满足人们的需求，因此进一步提高DEI成像的灵敏度、获得更高的图像质量是值得探索的方向。目前，DEI常使用Si(111)、Si(220)及相应的高指数面Si(333)、Si(440)等开展成像实验，这样可以利用Si(111)或Si(220)晶体的高级衍射来获得更高的成像灵敏度。但是利用Si(440)或Si(333)晶体等高级衍射指数面进行DEI成像时，需要利用吸收片挡住初级衍射光，但吸收片同样会对高级次的衍射光产生部分吸收，这样势必减少成像可用的X射线光子数。因此选用合适的高指数晶体衍射面开展高灵敏度衍射增强成像工作具有一定的意义。　　基于北京同步辐射4W1A衍射增强成像实验站，本论文从衍射增强成像的基本特征晶体摇摆曲线出发，利用高灵敏度衍射增强成像方法基本理论，搭建了高灵敏度的衍射增强成像装置，并对其可行性及稳定性进行了验证，最后对标准样品以及实际样品进行了成像实验。具体的研究工作以及创新性研究成果如下:　　首先，晶体摇摆曲线是衍射增强成像装置的重要特征，样品引起的X射线角度变化通过摇摆曲线转换成探测器接收的光强变化，摇摆曲线越窄，同样的角度变化引起的强度变化越大，所获得的成像衬度应该越高。利用这一特点，我们选用摇摆曲线半高宽介于Si(111)和Si(333)之间的Si(400)晶面搭建了高灵敏度衍射增强成像实验装置。该装置采用了日本KOHZU公司的KTG-15D高精度转台（角度转动分辨率为0.005角秒），保证实验所需的角度精度。采用区熔法生长了单晶硅棒料，并采用低应力加工以及化学抛光处理，保证了加工应力残余的最小化。设计了专门的L型晶体支架避免了夹持安装，仅通过点蜡固定方式尽可能的减少了安装应力。　　其次，对所搭建的高灵敏度衍射增强成像系统进行摇摆曲线检测。首先利用XOP软件分别对Si(111)，Si(400)和Si(333)晶体在15keV能量下的理论摇摆曲线进行计算。然后与所搭建的装置在不放样品时，利用电离室探测到的三种晶体的摇摆曲线进行对比，得到了基本一致的摇摆曲线半高宽，进而证明了所搭建装置的可行性。　　再次，利用所搭建的高灵敏度衍射增强成像装置对标准样品和实际样品进行了二维成像实验。定量分析了该装置对标准样品的成像结果，所算得的投影像的边界可见度随着晶面指数的提高而增大，折射信息的信噪比也是随着晶面指数的提高而变大。同时还定性的分析了塑料螺钉样品的吸收，折射和散射信息的信息分离图，以及小鼠肝脏样品的峰位投影图，高指数面晶体的成像衬度更高，可以观察到更多的样品内部细节。　　最后，利用高灵敏度衍射增强成像实验装置对甲虫样品进行了三维成像实验。高灵敏度的衍射增强成像方法更有利于观察样品的内部细节，同时也会由于高指数面晶体的摇摆曲线窄化使得成像系统的稳定性大大降低。对甲虫样品开展三维成像实验，说明新搭建的高灵敏度成像装置已具有一定的时间稳定性，并取得了初步的三维成像实验结果。