一種特殊永磁型磁體的勻場(chǎng)技術(shù)研究.pdf

1、為了使醫(yī)用磁共振成像(MRI)裝置符合成像的標(biāo)準(zhǔn)，其主磁體的磁場(chǎng)均勻度要達(dá)到一定的指標(biāo)。但即使對(duì)于理想的設(shè)計(jì)方案，磁體安裝后的磁場(chǎng)均勻度也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到設(shè)計(jì)所期望的水平，所以需要采用特殊的方法提高磁場(chǎng)的均勻度，這一處理過(guò)程稱為勻場(chǎng)。目前，勻場(chǎng)方法一般分為兩種：有源勻場(chǎng)與無(wú)源勻場(chǎng)。其基本思路基于球坐標(biāo)的解析法，即有目的的抵消磁場(chǎng)中不需要的球諧波分量，使磁場(chǎng)在樣品區(qū)內(nèi)的分布狀況改善，空間均勻度達(dá)到成像要求。 本文首先介紹了國(guó)內(nèi)外勻場(chǎng)的

2、發(fā)展情況，并對(duì)現(xiàn)有的勻場(chǎng)方法進(jìn)行了分析，對(duì)可能用到的勻場(chǎng)方法進(jìn)行了探討。提出了本文研究的關(guān)鍵問(wèn)題及難點(diǎn)，以及本文研究工作的主要內(nèi)容。 其次，在研究開(kāi)放式永磁型MRI磁體的勻場(chǎng)方法過(guò)程中，由于其磁體結(jié)構(gòu)的特殊性，不宜采用有源墊補(bǔ)；若采用常規(guī)的基于球諧波分解的方法進(jìn)行無(wú)源勻場(chǎng)，最后需要求解大型非線性方程組。因此需要尋找更快速高效的勻場(chǎng)方法。本文，將運(yùn)籌學(xué)中的整數(shù)規(guī)劃理論與勻場(chǎng)的基本理論相結(jié)合，突破原有的勻場(chǎng)方法，建立了一個(gè)基于整數(shù)規(guī)

3、劃的無(wú)源勻場(chǎng)數(shù)學(xué)模型，并采用LINGO8.0與MATLAB6.5科學(xué)計(jì)算軟件混合編程的方式編制了相應(yīng)的計(jì)算機(jī)求解程序，其計(jì)算結(jié)果能夠以圖形的形式指導(dǎo)勻場(chǎng)的進(jìn)行。 再次，建立的勻場(chǎng)數(shù)學(xué)模型和求解是否正確，需要在實(shí)際的磁體上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。本文在雙柱型MRI磁體和傳統(tǒng)的C型MRI磁體上進(jìn)行了勻場(chǎng)實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，根據(jù)磁場(chǎng)的性質(zhì)，采用了一種基于調(diào)和函數(shù)的磁場(chǎng)測(cè)量方法，測(cè)得的大量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)對(duì)后面的研究很有幫助。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明數(shù)學(xué)模型的基本