短腔、自屏蔽磁共振成像超导磁体系统的混合优化设计方法

作     者：倪志鹏 王秋良 严陆光 

作者机构：中国科学院电工研究所应用超导重点实验室北京100190 中国科学院研究生院北京100049 

出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)

年 卷 期：2013年第62卷第2期

页      码：171-177页

摘      要：本文提出一种用于短腔、自屏蔽磁共振成像超导磁体系统的混合优化设计方法,通过结合线性规划和非线性优化算法,设计出的磁体系统具有建造成本低、结构简单、以及线圈中最高磁场、电流安全裕度和电磁应力可控等优点.首先,通过线性规划算法在欲布置线圈空间范围内建立二维连续网格划分,搜索满足磁场约束条件的网格电流分布图;其次,将电流分布图中的非零电流簇离散成螺线管线圈,通过非线性优化算法计算出满足成像区域磁场均匀度要求、5Gs杂散场限制、线圈中最高磁场限制、电流安全裕度以及线圈间尺寸间隔等约束条件的线圈结构参数.文中给出一个中心磁场为1.5T自屏蔽磁共振成像超导磁体系统的设计案例,在50cm球形成像区域所产生的磁场峰峰值不均匀度为10ppm,线圈最大长度为1.32m.该设计方法可用于对称、非对称螺线管线圈系统以及开放式双平面线圈系统的磁共振成像磁体系统设计.

主 题 词：自屏蔽 磁共振成像 混合方法 数值优化 

学科分类：080705[080705] 07[理学] 0809[工学-计算机类] 070205[070205] 08[工学] 0807[工学-电子信息类] 0805[工学-能源动力学] 080502[080502] 0704[理学-天文学类] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.7498/aps.62.020701

馆 藏 号：203842560...