用于磁共振顯微鏡的釔鋇銅氧塊材磁體的研究.pdf

1、磁共振顯微鏡(MRM: magnetic resonance microscope)是一種小型的磁共振成像(MRI:magnetic resonance imaging)系統(tǒng)，主要用于生理學(xué)、病理學(xué)等學(xué)科對(duì)活體進(jìn)行成像的研究。高場(chǎng)MRM系統(tǒng)中的磁體全部是低溫超導(dǎo)磁體，磁體成本高，MRM系統(tǒng)過于昂貴，導(dǎo)致很多科研工作無(wú)法使用MRM技術(shù)。高溫超導(dǎo)體的出現(xiàn)為這一問題提供了解決方案，本文致力于研究基于釔鋇銅氧(YBCO)高溫超導(dǎo)塊材的MRM磁體

2、。
　　首先，研究了YBCO塊材的磁通捕獲特性，采用脈沖充磁方式建立了塊材磁體的脈沖勵(lì)磁系統(tǒng)。利用該系統(tǒng)加在常規(guī)銅繞組磁體上產(chǎn)生脈沖磁場(chǎng)，在零場(chǎng)冷方式下對(duì)一些樣品的磁通捕獲特性進(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)表明77K下YBCO塊材磁體可以達(dá)到0.2T的目標(biāo)場(chǎng)，并且由測(cè)得的磁場(chǎng)強(qiáng)度衰減情況可以觀察到磁場(chǎng)基本是穩(wěn)定的。
　　其次，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了液氮溫區(qū)的YBCO塊材磁體。對(duì)實(shí)現(xiàn)的YBCO磁體進(jìn)行了勵(lì)磁研究，比較了超導(dǎo)塊材零場(chǎng)冷和場(chǎng)冷兩種勵(lì)磁方法

3、，通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)場(chǎng)冷方式的剩磁明顯高于零場(chǎng)冷方式，目前液氮溫區(qū)磁體的最高磁場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到了0.38T。對(duì)不同樣品構(gòu)成磁體的磁場(chǎng)強(qiáng)度隨時(shí)間的衰減進(jìn)行了研究，一小時(shí)后的磁場(chǎng)強(qiáng)度變化率約為280ppm/s，表明磁場(chǎng)基本穩(wěn)定。
　　最后，為獲得比液氮溫區(qū)的YBCO塊材磁體更高的磁場(chǎng)強(qiáng)度，設(shè)計(jì)與初步實(shí)現(xiàn)了制冷機(jī)直冷的YBCO塊材磁體。杜瓦外筒設(shè)計(jì)為兩個(gè)連接在一起的圓筒型杜瓦結(jié)構(gòu)，二級(jí)冷屏設(shè)計(jì)成可以安裝上下兩塊超導(dǎo)塊，且中間留有容納室溫間隙的方形空