用于全身人体成像的xy主动匀场线圈设计

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英文篇名：Design of xy actively shimming coil with whole body access 作者：王红杰 ; 平学伟 英文作者：Wang Hongjie;Ping Xuewei;College of Computer and Information,Hohai University; 关键词：流函数 ; 匀场线圈 ; 目标场方法 英文关键词：stream function;;actively shimming coil;;target field methods 中文刊名：GWCL 英文刊名：Foreign Electronic Measurement Technology 机构：河海大学计算机与信息学院; 出版日期：2019-02-15 出版单位：国外电子测量技术 年：2019 期：v.38;No.291 语种：中文; 页：GWCL201902025 页数：4 CN：02 ISSN：11-2268/TN 分类号：126-129

摘要

目标场方法由Turner率先提出,到目前为止该方法成为匀场线圈设计的主流方法。为解决有限尺寸、满足磁场均匀度条件下的线圈耗能问题,提出基于目标场方法下的改进设计方法。采用在一定线性度误差范围内满足匀场条件,利用最小的储能条件约束来对电流密度进行估计,再通过流函数对电流密度离散得到线圈实际的绕线方式,并将该方法运用于磁共振成像系统中的匀场线圈设计中。系统设计的梯度线圈纯度为5%,目标成像区域半径为0.25m,对设计方法进行仿真结果显示,提出的方法与理想磁场值得到较好的吻合,满足设计要求。
        The target field method was first proposed by Turner,and so far it has become the mainstream method of uniform coil design.To solve the problem of coil energy dissipation under finite size and uniform magnetic field,an improved design method based on the target field method is proposed.In this paper,the current density is estimated by using the minimum energy storage constraint,and the actual coil winding mode is obtained by using the flow function.The gradient coil purity of the system design is 5%and the radius of the imaging area of the target is 0.25 m.The simulation results of the design method show that the method proposed in this paper is worthy of a good agreement with the ideal magnetic field and meets the design requirements.

引文

[1] 董薛.永磁型磁共振系统中匀场线圈设计的研究[D].武汉:华中师范大学,2011.
    [2] 胡格丽,倪志鹏,王秋良.一种结合快速L_1范数最小化算法的柱面匀场线圈目标场设计方法[J].中国电机工程学报,2014,34(27):4737-4742.
    [3] TURNER R.A target field approach to optimal coil design[J].Journal of Physics D Applied Physics,1986,19(8):L147-L151.
    [4] 胡格丽,王秋良,倪志鹏,等.超导MRI柱面梯度线圈的目标场设计方法[J].中国电机工程学报,2012,32(S1):276-280.
    [5] 张鞠成.磁共振射频线圈设计的研究[D].杭州:中国计量学院,2013.
    [6] 李霞.基于目标场方法的单平面自屏蔽梯度线圈设计[C].中国电机工程学会、中国电工技术学会,电工理论与新技术学术年会,2005:4.
    [7] 刘正敏.数字化MRI谱仪系统的研究与设计[D].合肥:中国科学技术大学,2007.
    [8] 储岳森,黄放.磁共振成像中磁体的匀场线圈设计与磁场计算[J].上海交通大学学报,1996(12):103-109.
    [9] 孟祥国,张宝锋,崔风华,等.由麦克斯韦方程组推导出毕奥-萨伐尔定律的几种方法[J].聊城大学学报(自然科学版),2004(1):25-26,65.
    [10] 轩倩倩,夏天,何培忠.基于目标场法的永磁微型核磁共振成像系统梯度线圈设计的多参数仿真研究[J].中国医学物理学杂志,2018,35(6):687-694.
    [11] 白烨,王秋良,余运佳,等.一种基于目标场法的球型线圈设计方法[J].中国电机工程学报,2004(6):136-140.
    [12] 武海澄.MRI磁体系统的计算机辅助设计研究[D].合肥:中国科学技术大学,2007.
    [13] 武海澄,刘正敏,周荷琴.磁共振成像系统中低阶平板式匀场线圈的设计[J].中国电机工程学报,2005(24):154-159.
    [14] 王静.永磁型MRI梯度线圈设计方法研究[D].合肥:中国科学技术大学,2009.
    [15] 刘怀亮,刘淼.一种混合遗传模拟退火算法及其应用[J].广州大学学报(自然科学版),2005(2):141-145.