永磁磁共振系統(tǒng)中有源端蓋屏蔽梯度線圈設計.pdf

1、永磁體設計技術和永磁材料制備技術的進一步發(fā)展，使永磁系統(tǒng)由原有的低場步入中場，為高場功能在永磁系統(tǒng)上實現(xiàn)奠定了基礎。由于快速序列的高梯度、高爬升率梯度的引入，以前被認為在永磁系統(tǒng)中已被解決而可忽略不計的渦流將影響高場序列的運行，中場永磁系統(tǒng)中梯度線圈的設計面臨著新的挑戰(zhàn)，要求更小的渦流影響，不但如此，由于場強和梯度切換率的提高使得由于梯度線圈引起的振動噪聲問題也浮現(xiàn)出來。傳統(tǒng)的永磁系統(tǒng)主要通過設計雙平面主次級梯度線圈降低了磁體系統(tǒng)中的渦

2、流，但不能解決梯度線圈邊緣對周圍導體產生的渦流。
　　本文提出了一種降低中場永磁系統(tǒng)中渦流的設計方法，即通過在主次級梯度線圈之間加入了端蓋屏蔽線圈方法以降低梯度線圈兩側的邊緣場，從而進一步降低磁體模塊中的渦流。主要研究如何降低梯度線圈在永磁體周圍導體中主要是在鐵軛中產生的邊緣場，進而降低渦流。本文所采用的計算方法以求解第一類Fredholm積分方程為基礎，該方程由比薩定律推導而得。首先將電流分布約束在一個有限半徑的線圈平面內，將電

3、流密度以正交基做傅里葉擴展。其次，將未知的電流密度的傅里葉展開系數(shù)作為方程的待求解變量。再次，通過設置目標場點和成像靈敏區(qū)內的Bz值，以求解未知的電流密度的傅里葉展開系數(shù)。最后，使用流函數(shù)法將電流密度離散化，得到具體的繞線形式。
　　為了驗證理論與方法的正確性，使用MATLAB對已建立的有源端蓋屏蔽梯度線圈模型進行了仿真。利用比薩定律來計算以上方法得到的電流密度產生的梯度磁場，通過計算機仿真計算，得到了加入屏蔽線圈時和未加入屏蔽線