基于圆环磁体阵列的线型零磁场系统研究

摘要：

磁性粒子成像是一种新型示踪剂成像技术,该技术利用磁性粒子在零磁场中的非线性磁化特性对被测物进行成像,其中零磁场的精细度决定其空间分辨率,而零磁场的精细度由空间磁场梯度决定.为了提高空间分辨率,设计了能产生大磁场梯度的静磁场结构,将其与驱动结构组合成线型零磁场系统.首先设计了基于圆环磁体阵列的静磁场结构,利用大梯度的静磁场构造精细线型零磁场;其次设计了基于亥姆霍兹线圈的驱动结构及其驱动方式,确定线型零磁场扫描范围与驱动电流之间的关系;最后计算线型零磁场系统的空间分辨率,研究磁场梯度、粒子粒径与空间分辨率之间的规律性.实验结果表明:基于圆环磁体阵列的静磁场结构产生的磁场梯度为4.804 T/m,当使用30 nm磁性粒子作为示踪剂时,系统的空间分辨率为0.540 mm,此时线型零磁场能在30 mm的范围内对被测物进行平移扫描.证明了基于圆环磁体阵列的线型零磁场系统用于提高磁性粒子成像分辨率的可行性.

关键词：磁场梯度;空间分辨率;线型零磁场;磁性粒子成像

所属期刊栏目：41

分类号：TH772(仪器、仪表)

资助基金：国家自然科学基金;辽宁省自然科学基金;国家科技攻关计划

在线出版日期：2021-12-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：192-201