一種特殊永磁型磁體的勻場技術研究.pdf

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

2、發(fā)展情況，并對現(xiàn)有的勻場方法進行了分析，對可能用到的勻場方法進行了探討。提出了本文研究的關鍵問題及難點，以及本文研究工作的主要內(nèi)容。 其次，在研究開放式永磁型MRI磁體的勻場方法過程中，由于其磁體結(jié)構(gòu)的特殊性，不宜采用有源墊補；若采用常規(guī)的基于球諧波分解的方法進行無源勻場，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方法。本文，將運籌學中的整數(shù)規(guī)劃理論與勻場的基本理論相結(jié)合，突破原有的勻場方法，建立了一個基于整數(shù)規(guī)

3、劃的無源勻場數(shù)學模型，并采用LINGO8.0與MATLAB6.5科學計算軟件混合編程的方式編制了相應的計算機求解程序，其計算結(jié)果能夠以圖形的形式指導勻場的進行。 再次，建立的勻場數(shù)學模型和求解是否正確，需要在實際的磁體上進行實驗驗證。本文在雙柱型MRI磁體和傳統(tǒng)的C型MRI磁體上進行了勻場實驗，在實驗的過程中，根據(jù)磁場的性質(zhì)，采用了一種基于調(diào)和函數(shù)的磁場測量方法，測得的大量基礎數(shù)據(jù)對后面的研究很有幫助。實驗結(jié)果表明數(shù)學模型的基本