核磁共振中的电磁场问题PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1核磁共振概述 1

1.2核磁共振中的电磁场问题 2

1.2.1主磁体设计的电磁场问题 2

1.2.2匀场线圈设计的电磁场问题 6

1.2.3梯度线圈设计的电磁场问题 7

1.2.4射频线圈设计的电磁场问题 11

1.3本书内容概述 12

参考文献 12

第2章 核磁共振系统电磁设计中的数学物理方程 16

2.1有源区域磁场 16

2.2无源区域磁场 17

参考文献 26

第3章 梯度线圈及匀场线圈传统设计方法 27

3.1简单线圈结构的磁场分析 27

3.1.1圆环线圈磁场计算 27

3.1.2圆弧线圈磁场计算 30

3.2超导磁体中梯度线圈及匀场线圈传统设计方法 31

3.2.1轴向梯度线圈及匀场线圈设计方法 31

3.2.2径向梯度线圈及匀场线圈设计方法 36

3.3永磁磁体梯度线圈及匀场线圈传统设计方法 41

3.3.1Halbach磁体梯度线圈及匀场线圈的传统设计方法 41

3.3.2双极型永磁体梯度线圈及匀场线圈的传统设计方法 47

3.4数值优化方法 57

3.4.1智能算法优化方法 57

3.4.2矩阵求逆方法 59

参考文献 60

第4章 梯度线圈及匀场线圈逆问题设计方法 62

4.1传统目标场方法 62

4.1.1目标场方法 62

4.1.2流函数理论 66

4.1.3自屏蔽梯度线圈 69

4.1.4电感最小优化方法 71

4.2谐波系数法 73

4.2.1超导核磁共振成像梯度线圈及匀场线圈设计方法 73

4.2.2永磁核磁共振成像梯度线圈及匀场线圈设计方法 79

4.2.3Halbach磁体结构的梯度线圈及匀场线圈设计方法 85

4.3等效磁偶极子法 93

4.3.1等效磁化强度与流函数 93

4.3.2等效磁偶极子方法应用于梯度线圈的设计方法 94

4.3.3线圈计算结果与仿真 98

参考文献 101

第5章 低频射频线圈设计方法 103

5.1射频线圈简介 103

5.2射频线圈仿真设计方法 105

5.2.1螺线管射频线圈设计方法 106

5.2.2平面形射频线圈设计方法 110

5.2.3马鞍形射频线圈设计方法 114

5.3射频线圈设计的电磁场逆问题 115

5.3.1目标场法 116

5.3.2流函数法 120

5.3.3多目标优化 122

5.4有限区域内射频线圈的设计方法 126

5.5阵列射频线圈设计方法 129

5.5.1均匀样品下射频线圈的信噪比 129

5.5.2阵列射频线圈的基本结构 130

5.5.3阵列射频线圈的电磁参数计算 132

5.5.4阵列射频线圈的效率及信噪比优化 133

参考文献 136

第6章 鸟笼线圈设计方法 138

6.1鸟笼线圈简介 138

6.2鸟笼线圈的分析 141

6.2.1鸟笼线圈等效电路模型介绍 141

6.2.2鸟笼线圈等效电路模型分析 143

6.3鸟笼线圈的屏蔽 151

6.4鸟笼线圈的结构、导体、电容选择 151

6.4.1鸟笼线圈的结构选择 151

6.4.2鸟笼线圈腿及端环材料的选择 152

6.4.3匹配电容的选择 152

6.5鸟笼线圈的调谐、匹配与正交驱动 153

6.5.1鸟笼线圈的调谐 153

6.5.2鸟笼线圈的匹配 153

6.5.3正交驱动 153

参考文献 154

第7章 横电磁模谐振器设计方法 156

7.1多导体传输线理论 157

7.1.1多导体传输线方程 157

7.1.2多导体传输线单位长度参数 163

7.2同轴空腔谐振器 165

7.2.1同轴空腔谐振器的传输线模型 165

7.2.2同轴空腔谐振器的传输线参数 168

7.3同轴电缆谐振器 170

7.3.1同轴电缆谐振器的传输线模型 170

7.3.2同轴电缆谐振器模式 172

7.3.3同轴电缆谐振器的射频磁场 173

7.3.4同轴电缆谐振器结构 175

7.4耦合微带谐振器 176

7.4.1耦合微带谐振器模型 176

7.4.2耦合微带谐振器的频域解 177

7.4.3耦合微带谐振器的传输线参数 179

7.4.4耦合微带谐振器磁场求解 183

7.5开放式谐振器 185

7.5.1全体积线圈与开放式线圈 186

7.5.2开放式横电磁模线圈结构 187

参考文献 189

附录A 偏导数的求解 192

附录B 泰勒级数展开式系数的求解 197