靶向磁場(chǎng)發(fā)生器的研究.pdf

1、靶向磁場(chǎng)發(fā)生器的研究重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文學(xué)生姓名：付一奎指導(dǎo)教師：楊永明教授專業(yè)：電氣工程學(xué)科門類：工學(xué)重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院二O一一年五月重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文中文摘要I摘要磁靶向給藥系統(tǒng)是靶向給藥系統(tǒng)的一種，近幾年來(lái)成為研究熱點(diǎn)之一。磁靶向給藥系統(tǒng)的目的是使磁性藥物微粒在引導(dǎo)磁場(chǎng)的作用下，到達(dá)靶區(qū)并振蕩釋放。引導(dǎo)磁場(chǎng)要求有一定的磁場(chǎng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)陡度，而且在空間上分布，以利于磁性藥物的振蕩吸收?，F(xiàn)在研究的靶向磁場(chǎng)發(fā)生裝置中磁場(chǎng)陡度不是很高，

2、而且只是在靶向兩極產(chǎn)生磁場(chǎng)，沒(méi)有在空間上分布，為此本文提出了磁場(chǎng)陡度性好，在空間分布的靶向磁場(chǎng)發(fā)生器的研究方案。本文做的主要內(nèi)容如下：①闡述了旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的各種產(chǎn)生方式，通過(guò)對(duì)比分析確定電磁線圈產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方式比較適合旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)靶向研究。②通過(guò)對(duì)磁性材料特性的了解以及對(duì)磁性材料要求的分析，提出了用軟磁性材料硅鋼片作為磁極材料，工業(yè)純鐵作為磁軛材料。③根據(jù)磁場(chǎng)強(qiáng)度陡度高的要求，提出了利用電容對(duì)電磁線圈實(shí)行前沿和后沿箝位的方法。由于要求快速關(guān)斷

3、，采用關(guān)斷速度比較快的功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管MOSFET作為開(kāi)關(guān)器件。蓄電池供電體積大，不方便移動(dòng)，為此設(shè)計(jì)了輸出電流為10安培左右的電壓源電路。利用PSIM仿真軟件對(duì)主電路進(jìn)行了仿真分析，驗(yàn)證主電路的可行性。④對(duì)驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行了設(shè)計(jì)。主電路上橋臂開(kāi)關(guān)管由于是浮地，需要獨(dú)立的電源。為了減少供電電源的數(shù)目，提出自舉供電的驅(qū)動(dòng)電路解決方案。自舉供電中自舉電容的確定至關(guān)重要，為此分析并計(jì)算自舉電容值。對(duì)設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)得的波形完全符合功率場(chǎng)

4、效應(yīng)晶體管MOSFET的驅(qū)動(dòng)要求。⑤對(duì)控制電路進(jìn)行了設(shè)計(jì)。為了使單片機(jī)輸出的脈沖信號(hào)占空比為50%，使用D觸發(fā)器設(shè)計(jì)了二分頻電路來(lái)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)。設(shè)計(jì)了相應(yīng)的程序流程圖，實(shí)現(xiàn)了撥動(dòng)開(kāi)關(guān)控制頻率檔位、線圈控制口依次導(dǎo)通的功能。⑥對(duì)各種電流波形進(jìn)行了對(duì)比分析，確定了雙極性延時(shí)方波更適合靶向治療。對(duì)磁性微粒在雙極性延時(shí)方波中的運(yùn)動(dòng)及受力做了定性分析，知道了雙極性延時(shí)方波有利于藥物振蕩釋藥的原因。Protel軟件繪制了PCB板，并對(duì)實(shí)驗(yàn)