Orientador: Carlos Manuel Giles Antunez de MayoloTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb WataghinResumo: O escopo desta tese foi o estudo, implementação, caracterização e aplicação das técnicas de imagens de raios X por contraste de fase e contraste de espalhamento. Este trabalho inicialmente descreve a formação das imagens por contraste de fase pelo método da propagação. Apresenta simulações de primeiros princípios para esta técnica comparando estes com a literatura. Em seguida reporta o desenvolvimento da instrumentação para uma estação experimental de microtomografias de raios X bem como os métodos de processamento de dados para reconstruções tomográficas. Microtomografias com alta resolução foram obtidas e são apresentadas com o intuito de caracterizar a instrumentação e suas aplicações. Essa técnica de instrumentação foi aplicada, em particular, no estudo da histomorfometria óssea em ratos Sprague-Dawley com o objetivo de quantificar os efeitos da dieta alimentar na estrutura óssea trabecular e compacta. Argumenta-se que ocorre uma ligeira tendência a diferenciação nesses tecidos em função da dieta alimentar. Além disso, neste trabalho foi implementado, caracterizado e aplicado a técnica de imagens harmônicas por espalhamento em amostras biológicas, detecção de fraturas e espalhamento anisotrópico. Também são descritos os esforços na melhoria da qualidade sinal-ruído dessa técnicaAbstract: The main scope of this work was the study, implementation, characterization and application of x-ray phase contrast and scattering constrast imaging techniques. First we describe the production of phase constrast images and early attempts to simulate phase contrast phenomena following the known literature. We also report efforts toward development of an experimental x-ray microtomography station as well as imaging processing techniques for tomography reconstruction. We present results on high resolution x-ray microtomography. This technique was applied in the study of Sprague-Dawley bone morphometric properties aiming quantification of high-fat diet effects on compact and trabecular bone structuture. It is argued about a tendency to differentiation on these tissues according to the diet. We also implemented, characterized and applied harmonic scattering imaging in biological samples, fracture detection and anisotropic scattering describing efforts to enhance signal to noise ratio in this techniqueDoutoradoFísicaDoutor em Ciências142800/2010-4CNPQ