基于材料变密度法的MRI匀场线圈设计

作     者：曲洪一 王秋良 王耀辉 秦朗 QU Hong-yi;WANG Qiu-liang;WANG Yao-hui;QIN Lang

作者机构：中国科学院电工研究所北京100190 中国科学院大学北京100049 

基　　金：国家自然科学基金项目(51777205 11745005 51477167) 

出 版 物：《电工电能新技术》 (Advanced Technology of Electrical Engineering and Energy)

年 卷 期：2019年第38卷第5期

页      码：84-89页

摘      要：核磁共振成像系统磁场的均匀度对成像的质量起着决定性作用,采用匀场线圈抵消磁场球谐波分量是提高磁场均匀度的有效手段。采用材料变密度法设计了一阶轴向匀场线圈,首先将设计区域划分为足量的网格,网格的材料密度作为设计变量,利用有限元法组装电导矩阵,求解设计区域的电流分布,建立了材料密度分布与磁场的关系。其次,将磁场均匀度作为优化目标,采用优化准则法对密度变量进行优化,得到了满足约束条件的最优解。最后,利用流函数方法将材料分布离散为导线,得到了线圈的拓扑结构。相比于室温有源匀场线圈设计常用的解析法,变密度法能够有效地利用材料,充分发挥材料特性,可设计出更高性能匀场线圈。

主 题 词：MRI 匀场线圈 变密度法 有限元 优化准则法 流函数 

学科分类：080804[080804] 080805[080805] 0808[工学-自动化类] 08[工学] 

D　O　I：10.12067/ATEEE1810046

馆 藏 号：203667284...