一种实用的使用铁磁材料匀场的开放式超导MRI磁体的优化方法(英文)

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作者 冯忠奎 戴银明 王秋良 《低温与超导》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期17-24,共8页

磁共振成像(MRI)系统是一种重要的医学诊断设备。作者提出了一种针对使用铁磁材料匀场的开放式超导MRI主磁场匀场的优化方法。在这种方法中,为了使这种包含非线性铁磁轭结构的MRI磁体产生高均匀度的磁场,集成了改进的多输入多输出负反... 磁共振成像(MRI)系统是一种重要的医学诊断设备。作者提出了一种针对使用铁磁材料匀场的开放式超导MRI主磁场匀场的优化方法。在这种方法中,为了使这种包含非线性铁磁轭结构的MRI磁体产生高均匀度的磁场,集成了改进的多输入多输出负反馈控制理论和有限元方法,来计算匀场区非线性铁磁材料的形状。特别要指出的是,这种方法对初始值的要求不高,一定可以收敛,如果配置得当,可以快速收敛。另外,由于收敛速度快,这种方法也可以应用于大型的非轴对称三维模型优化分析。在文中,作者在一个二维轴对称磁体模型上测试了该方法,表现良好。 展开更多

关键词 多入多出控制理论 开放式磁共振成像 超导磁体 铁磁材料 优化

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新型开放式超导MRI主磁体结构优化设计 被引量：1

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作者 张艳丽 黄文月 +1 位作者 曾林锁 谢德馨 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2013年第3期246-250,共5页

针对超导磁共振成像(MRI)装置对磁体结构开放性的设计要求,提出了一种开放式超导MRI磁体结构.为了实现高磁场强度、高磁场均匀度以及低成本等设计目标,对设计的磁体结构进行了多目标优化.运用正交试验(OD)法确定影响磁体性能指标的关键... 针对超导磁共振成像(MRI)装置对磁体结构开放性的设计要求,提出了一种开放式超导MRI磁体结构.为了实现高磁场强度、高磁场均匀度以及低成本等设计目标,对设计的磁体结构进行了多目标优化.运用正交试验(OD)法确定影响磁体性能指标的关键设计变量,在此基础上,提出一种结合表面响应法和遗传算法的自适应优化策略,找出全局最优解,完成了主磁体结构的优化设计.实验结果表明,设计的超导型MRI主磁体不仅提供了一定的开放成像空间,同时也满足成像区磁场强度及均匀度等方面的设计要求. 展开更多

关键词 超导型mri 开放式 主磁体 优化设计 多目标优化 表面响应法 正交试验 遗传算法

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开放式线圈屏蔽高场超导MRI磁体的优化设计 被引量：1

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作者 冯忠奎 季素云 +4 位作者 贾栋尚 孙学锋 孙立新 阎炳水 刘璨 《低温与超导》 CAS 北大核心 2013年第11期47-53,共7页

提出了开放式高场线圈屏蔽超导MRI磁体的混合优化设计方法,所设计的开放式MRI磁体仅有2对超导线圈。首先采用ISIGHT集成有限元分析软件ANSYS,构成协同式集成优化设计平台,设计磁体的主线圈和屏蔽线圈;然后提出改进的电磁场形状优化方法... 提出了开放式高场线圈屏蔽超导MRI磁体的混合优化设计方法,所设计的开放式MRI磁体仅有2对超导线圈。首先采用ISIGHT集成有限元分析软件ANSYS,构成协同式集成优化设计平台,设计磁体的主线圈和屏蔽线圈;然后提出改进的电磁场形状优化方法,设计磁体的匀场铁环,最后通过MATLAB运行遗传算法调用ANSYS进一步优化成像区域(Diameter of Spherical Volume,DSV)的磁场不均匀度,以达到高质量成像的要求。通过一个1.2T的开放式MRI磁体的设计实例清楚地展示了这种优化方法。 展开更多

关键词 改进的电磁场形状优化 遗传算法 匀场铁环 开放式超导mri

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开放式低场永磁MRI磁体的匀场方法研究 被引量：2

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作者 赵微 刘志文 +1 位作者 刘勇 胡国军 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2007年第3期29-32,共4页

在开放式低场永磁MRI(magnetic resonance imaging,磁共振成像)生产中,磁体匀场是提高质量和效率的关键技术之一。为解决国内匀场方法缺乏完整理论指导的问题,本文使用磁场球谐函数展开式分析主磁场情况并制定匀场方案。对展开式的低阶... 在开放式低场永磁MRI(magnetic resonance imaging,磁共振成像)生产中,磁体匀场是提高质量和效率的关键技术之一。为解决国内匀场方法缺乏完整理论指导的问题,本文使用磁场球谐函数展开式分析主磁场情况并制定匀场方案。对展开式的低阶项,主动匀场方法十分适用,而对无法使用线圈的特殊情况或消除高阶项时需进行被动匀场。实验中有一组匀场线圈需要较大电流,此时采用永磁材料代替线圈可以达到很好的补偿效果。 展开更多

关键词 开放式低场mri 永磁磁体 匀场方法 永磁材料

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使用改进的形状优化方法设计高均匀度的超导MRI磁体 被引量：1

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作者 冯忠奎 李兰凯 +7 位作者 胡格丽 李献 朱光 昌锟 许莹 周峰 戴银明 王秋良 《低温与超导》 CAS 北大核心 2013年第4期45-49,共5页

针对设计带铁磁的超导磁共振成像磁体,提出了一种确定类的优化算法来优化极靴的形状以达到匀场的目的。这种方法集合了灵敏度分析、形状优化的理论和有限元方法计算非线性铁磁材料极靴的配置,来改善两个极靴之间大体积成像区的磁场均匀... 针对设计带铁磁的超导磁共振成像磁体,提出了一种确定类的优化算法来优化极靴的形状以达到匀场的目的。这种方法集合了灵敏度分析、形状优化的理论和有限元方法计算非线性铁磁材料极靴的配置,来改善两个极靴之间大体积成像区的磁场均匀度。需要指出的是,本优化方法不受极靴初始形状的限制,均可以快速收敛。我们通过一个紧凑型的1.2T双平面磁共振磁体,展示了这种方法。 展开更多

关键词 确定类优化算法 形状优化 灵敏度分析 超导mri磁体 铁磁材料

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1.5T-A1型MRI超导磁体的研制 被引量：2

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作者 刘艳江 汪汀 +4 位作者 陈浩树 耿俊彦 魏晓涛 罗日安 宫博 《舰船科学技术》 2011年第6期108-112,共5页

介绍了一种1.5T-A1型MRI超导磁体的研制工作情况,提出了MRI超导磁体研制中的创新点、关键技术、测试技术的应用和样机首轮测试结果。对开展同类型超导磁体的研制具有借鉴和指导作用。

关键词 mri 超导磁体

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带有双X型铁心框架的超导MRI磁体的设计

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作者 韩跃 陈浩树 +4 位作者 张超骥 任瑛 刘立强 杨欢 胡金刚 《低温与超导》 CAS CSCD 北大核心 2006年第1期59-62,共4页

文中对带有双X型铁心框架的MR I用高温和低温超导磁体的设计进行了介绍,包括项目的市场需求、磁体的基本参数和系统热负荷的预设计结果等。

关键词 高温超导 超导磁体 mri

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高温超导MRI磁体试验样机的设计

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作者 韩跃 陈浩树 +2 位作者 张超骥 任瑛 刘立强 《低温与超导》 CAS CSCD 北大核心 2004年第4期26-28,共3页

对MRI用高温超导磁体试验样机的设计进行了介绍,包括项目的市场需求、磁体的基本参数和系统热负荷的预设计结果等。

关键词 高温超导磁体 mri 试验样机 热负荷 磁场强度

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0.7T开放式核磁共振成像磁体系统研制成功

9

《分析仪器》 CAS 2012年第3期I0003-I0003,共1页

近日，中科院电工研究所王秋良研究组与宁波健信机械有限公司合作，成功研制出0．7T开放式核磁共振成像用超导磁体系统。

关键词 核磁共振成像 超导磁体系统 开放式 电工研究所 中科院

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国内首台0．7T开放式核磁共振成像磁体系统研制成功

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《中国科技信息》 2012年第10期13-13,共1页

4月．中科院电工研究所王秋良研究组与宁波健信机械有限公司合作，成功研制出国内首台0．7T开放式核磁共振成像用超导磁体系统。

关键词 核磁共振成像 超导磁体系统 开放式 国内 电工研究所 中科院

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磁共振成像低温超导磁体冷却系统设计及数值分析 被引量：9

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作者 祁云 孙大明 +1 位作者 苏峙岳 乔鑫 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期965-971,共7页

为了减小冷却磁共振成像(MRI)低温超导磁体的资源消耗和经济成本,设计可快速冷却室温磁体至60 K以下的系统,并通过建立数学物理模型进行数值模拟,对系统进行优化设计和深入分析.系统以自主研发的大冷量单级斯特林制冷机为冷源,包括低温... 为了减小冷却磁共振成像(MRI)低温超导磁体的资源消耗和经济成本,设计可快速冷却室温磁体至60 K以下的系统,并通过建立数学物理模型进行数值模拟,对系统进行优化设计和深入分析.系统以自主研发的大冷量单级斯特林制冷机为冷源,包括低温风机、低温调控阀和氦气罐等组成部分.研究表明,优化系统运行参数可以显著提高冷却性能,其中系统内氦气的压力和流速尤为关键,因为两者能够显著影响压降与换热,进而影响冷却时间以及磁体最终所能达到的冷却温度.此外,当前斯特林制冷机的冷端换热器性能尚有提升空间.通过参数优化,系统在氦气压力为0.3 MPa、流速为13 m/s时能够达到较快的冷却速率,可在73.5 h内将质量为2 t的室温超导磁体冷却至60 K以下,有潜力在实际应用中实现MRI低温超导磁体的低能耗高效冷却. 展开更多

关键词 磁共振成像(mri) 低温 超导磁体 循环冷却 斯特林制冷机

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开放式自屏蔽全身成像高场超导MRI磁体优化设计 被引量：2

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作者 冯忠奎 胡格丽 +4 位作者 许莹 朱光 周峰 戴银明 王秋良 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第23期91-97,共7页

本文发展了开放式自屏蔽全身成像高场超导磁共振成像(MRI)磁体的优化设计方法,使设计出来的磁体仅有4对超导线圈.这种开放结构的超导MRI磁体优化设计方法集成了线性规划算法和遗传算法.通过迭代线性规划算法可以在考虑成像区域(DSV)磁... 本文发展了开放式自屏蔽全身成像高场超导磁共振成像(MRI)磁体的优化设计方法,使设计出来的磁体仅有4对超导线圈.这种开放结构的超导MRI磁体优化设计方法集成了线性规划算法和遗传算法.通过迭代线性规划算法可以在考虑成像区域(DSV)磁感应强度约束、磁场不均匀度约束、5 Gs线范围约束、线圈区域最大磁场值约束和最大环向应力约束的条件下,获得用线量最少的线圈初始形状和位置,同时可以得到每个线圈的层数和每层匝数;通过遗传算法可以提高DSV区域的磁场不均匀度,以达到高质量成像的要求.这种集成的优化设计方法既可以灵活有效的设计开放式MRI磁体,也可以设计传统的圆柱形MRI磁体,本文通过一个1.2 T的开放式MRI磁体的设计清楚的展示了这种优化方法. 展开更多

关键词 线性规划算法 遗传算法 自屏蔽 开放式超导mri磁体

原文传递

MgB_2/Fe超导磁体磁场分布的数值分析

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作者 杜晓纪 金明剑 +3 位作者 李晓航 张东 肖立业 张国民 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第A04期319-322,共4页

为了获得高分辨率的稳定清晰图像,用于磁共振成像(MRI)系统的超导磁体应在一定区域内产生高均匀度的磁场,而MgB2/Fe超导带材中的Fe包套材料的磁化作用会影响到空间磁场的分布。因此在设计基于MgB2/Fe复合超导带材的MRI超导磁体时,Fe对... 为了获得高分辨率的稳定清晰图像,用于磁共振成像(MRI)系统的超导磁体应在一定区域内产生高均匀度的磁场,而MgB2/Fe超导带材中的Fe包套材料的磁化作用会影响到空间磁场的分布。因此在设计基于MgB2/Fe复合超导带材的MRI超导磁体时,Fe对磁场分布的影响是需要考虑的关键问题之一。本文使用有限元方法计算MgB2/Fe超导带材的工程磁导率μeng,并在此基础上研究Fe的非线性磁化特性对磁体磁场分布的影响,可为MRI用MgB2/Fe超导磁体的应用提供分析方法上的依据和参考。 展开更多

关键词 Fe包套 MGB2 超导磁体 磁场分布 mri

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采用超导磁体的小型MRI

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作者 Charles Q.Choi 《科技纵览》 2024年第7期13-14,共2页

磁共振成像(MRI)能提供无辐射、无创的3D医学图像,彻底改变了医疗行业。不过,大多数MRI扫描仪都和一个房间差不多大,而且设计很复杂,耗电量也很高,需要功率大于25千瓦的电源产生高达1.5特斯拉的磁场。因此,这种扫描仪通常仅限于医院的... 磁共振成像(MRI)能提供无辐射、无创的3D医学图像,彻底改变了医疗行业。不过,大多数MRI扫描仪都和一个房间差不多大,而且设计很复杂,耗电量也很高,需要功率大于25千瓦的电源产生高达1.5特斯拉的磁场。因此,这种扫描仪通常仅限于医院的专业科室使用。 展开更多

关键词 医学图像 专业科室 超导磁体 特斯拉 医疗行业 扫描仪 耗电量 mri

原文传递

安科OPENMARK 4000永磁型开放式磁共振成像系统

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《中国医疗器械信息》 2008年第10期94-94,共1页

OPENMARK 4000是目前全球范围内最高场强的永磁型磁共振成像系统之一，采用符合国际潮流的C型开放式磁体设计，垂直开口间距40mm，开放度达到320°，腔体空间伸展舒适。梯度系统与射频系统配备强大，接收线圈包括相控阵线圈、关节... OPENMARK 4000是目前全球范围内最高场强的永磁型磁共振成像系统之一，采用符合国际潮流的C型开放式磁体设计，垂直开口间距40mm，开放度达到320°，腔体空间伸展舒适。梯度系统与射频系统配备强大，接收线圈包括相控阵线圈、关节运动分析线圈等十余种线圈；通过与美国合资方的共同倾力打造，令系统性能取得全新的突破，带来了令人振奋的新技术，实现了媲美高场MRI的图像质量! 展开更多

关键词 磁共振成像系统 开放式 永磁型 相控阵线圈 高场mri 磁体设计 射频系统 梯度系统

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OPENMARK 4000永磁型开放式磁共振成像系统

16

《中国医疗器械信息》 2009年第10期100-100,共1页

安科的OPENMARK4000是目前全球范围内最高场强的永磁型磁共振成像系统之一，采用符合国际潮流的C型开放式磁体设计，开放度达到320°，腔体空间伸展舒适梯度系统与射频系统配备强大，接收线圈包括相控阵线圈运动分析关节线圈等十余... 安科的OPENMARK4000是目前全球范围内最高场强的永磁型磁共振成像系统之一，采用符合国际潮流的C型开放式磁体设计，开放度达到320°，腔体空间伸展舒适梯度系统与射频系统配备强大，接收线圈包括相控阵线圈运动分析关节线圈等十余种线圈；通过与美国合资方的共同倾力打造，令系统性能取得全新的突破，带来了令人振奋的新技术。实现了媲美高场MRI的图像质量! 展开更多

关键词 磁共振成像系统 开放式 永磁型 相控阵线圈 高场mri 磁体设计 射频系统 梯度系统

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高温超导线材及其强电应用研发与产业发展状况 被引量：3

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作者 陈宏生 《新材料产业》 2002年第1期15-19,共5页

上世纪九十年代末,高温超导材料的制备技术取得重大突破,高温超导线材很快形成产业化生产能力,极大地促进了超导应用技术的研究。发达国家政府加大了对超导技术产品研发的支持力度,国际跨国公司,如:SIMENS、ABB、牛津仪器、Pirelli、住... 上世纪九十年代末,高温超导材料的制备技术取得重大突破,高温超导线材很快形成产业化生产能力,极大地促进了超导应用技术的研究。发达国家政府加大了对超导技术产品研发的支持力度,国际跨国公司,如:SIMENS、ABB、牛津仪器、Pirelli、住友等,也加快了超导技术产品的研发,超导应用技术发展迅速。本文将对高温超导线材及其几个强电应用的国内外研发与产业发展状况作一介绍。 展开更多

关键词 高温 超导线材 BSCCO2223高温超导带材 强电应用 超导电缆 超导限流器 mri超导磁体 超导电动机

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国产超导磁共振成像系统研制成功

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《化学分析计量》 CAS 2014年第4期22-22,共1页

中科院电工所完成的“开放式超导磁共振成像磁体系统的研制”项目在宁波余姚由中科院主持召开成果鉴定会。

关键词 磁共振成像 成像系统 超导 国产 磁体系统 中科院 鉴定会 开放式

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国产超导磁共振成像系统研制成功

19

《机械》 2014年第6期25-25,共1页

中科院电工所完成的“开放式超导磁共振成像磁体系统的研制”项目,近日在宁波余姚由中科院主持召开成果鉴定会。专家最终认定该项目填补了国产磁共振医学诊断器件研制领域的空白。

关键词 磁共振成像 成像系统 超导 国产 磁体系统 医学诊断 中科院 开放式

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几种实用的氦气回收系统 被引量：3

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作者 吴远宽 《制冷与空调（四川）》 1994年第Z1期1-8,共8页

本文比较系统介绍了氦气回收系统的工作原理、技术要求、连接结构、使用情况以及几种实用的氦气回收系统。

关键词 氦气回收 回收系统 压回气 放空管道 RF射频室 mri设备 超导磁体 氢压机 氢气压缩机 绝缘回气管

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