【毕业设计】0.4t永磁体螺帽匀场及磁片匀场的调试

毕业设计（论文）题目04T永磁体螺帽匀场及磁片匀场的调试院（部）系放射学院所学专业生物医学工程年级、班级2009级1班2013年6月1日摘要磁共振成像根据生物体内的磁性核在静磁场内产生共振信号的特性进行成像,具有图像分辨率高，成像参数多，可任意方向断层，对人体无电离辐射伤害等显著优点,成为当今最先进的医学成像方法之一,在临床上和科学研究中得到了越来越广泛的应用。磁共振成像系统的成像质量与其主磁体的磁场均匀度有密切关系。为了得到更佳的核磁共振图像，一个均匀的磁场强度是最基本的要求。本文通过介绍匀场工艺的背景，意义和国内外的发展情况；详细介绍匀场的原理，有源匀场和无源匀场，以及匀场前的准备工作；以04T永磁体为例，详细阐述了螺帽匀场和磁片匀场的调试工作，通过两种匀场工作的对比分析探究匀场新思路，提高匀场的工作效率。使得MRI设备生成的图像质量更清晰更利于辅助临床医师发现病患问题之所在，对症下药及时对病患进行治疗跟预防。关键词静磁场；磁场均匀度；磁场强度；匀场ABSTRACTMAGNETICRESONANCEIMAGINGWASPERFORMEDACCORDINGTOTHECHARACTERISTICSOFNUCLEARMAGNETICRESONANCEINSTATICMAGNETICFIELD,ITCANBEARBITRARYDIRECTIONOFFAULT,NOSIGNIFICANTADVANTAGESOFIONIZINGRADIATIONDAMAGEONTHEHUMANBODY,ITISBECOMINGTHEWORLDSMOSTADVANCEDMEDICALIMAGINGMETHODS,WHICHHASBEENMOREANDMOREWIDELYUSEDINTHECLINICALANDSCIENTIFICRESEARCHTHERELATIONSHIPOFMAGNETICRESONANCEIMAGINGSYSTEMANDTHEIMAGINGQUALITYOFTHEMAINMAGNETFIELDUNIFORMITYISCLOSEINORDERTOMAKENUCLEARMAGNETICRESONANCEIMAGEBETTER,AUNIFORMMAGNETICFIELDSTRENGTHISTHEMOSTBASICREQUIREMENTSTHISPAPERINTRODUCESTHEBACKGROUNDOFSHIMMINGPROCESS,SIGNIFICANCEANDTHEDOMESTICANDABROADDEVELOPMENTTHEPRINCIPLEOFDETAILEDSHIMMING,ACTIVESHIMMINGANDPASSIVESHIMMING,ANDSHIMMINGPREPARATIONSTHE04TPERMANENTMAGNETIMPROVETHEWORKEFFICIENCYOFTHEUNIFORMFIELDTHEIMAGEQUALITYOFMRIDEVICEGENERATESMOREANDMORECLOSELYCONDUCIVETOASSISTCLINICIANSTHATPATIENTPROBLEM,ANANTIDOTEAGAINSTTHEDISEASEANDTIMELYTREATMENTANDPREVENTIONONPATIENTSKEYWORDSSTATICMAGNETICFIELDMAGNETICFIELDUNIFORMITYMAGNETICFIELDSTRENGTHMAGNETICFIELD目录第一章绪论11课题的背景12课题的意义13国内外匀场技术的发展状况2第二章匀场原理及匀场前的准备工作41匀场原理411磁场分解412磁场的有源匀场613磁场的无源匀场62匀场前准备721磁体的摆放放置722磁体温度调控系统的安装723磁体自身配件的安装824匀场设备简介825磁体均匀磁场的调试10第三章04T永磁体螺帽匀场及磁片匀场的调试121螺帽匀场研究1211匀场工具1212调节工具1313匀场指标1314匀场措施1315匀场数据142磁片匀场研究1621匀场工具1622调节工具1723匀场指标1724匀场措施1825匀场数据193螺钉匀场及磁片匀场数据比较20第四章总结与展望211总结212展望2121智能匀场软件的研制2122与高校合作，进行匀场实验21参考文献22致谢23第一章绪论各类电磁或永磁机构均可产生磁场，特殊磁场的设计是电磁装置设计的重要组成部分。本课题的研究对象是匀场技术发展的背景和意义以及两种04T永磁型主磁体的匀场技术的调试研究。1课题的背景八十年代中后期，我国的专家学者和企业界均对MRI这一涉及物理、化学、数学、计算机科学、图像处理、生物学和临床医学等多学科的图像诊断方法产生兴趣。由于MRI的突出优点，故自世界上第一台医用磁共振成像技术设备在上世纪80年代初面世以来，MRI市场在全球发展迅速，在我国的发展也很迅速。据有关资料显示，未来十年我国应有上千亿人民币的市场容量。目前，磁共振成像仍然处于技术进一步完善和继续扩大应用领域的发展阶段。医用磁共振成像装置按功能可粗略的分为磁体系统、谱议和计算机三大部分。其中，磁体系统是重要的组成部分，它由主磁体、梯度线圈和射频线圈组成。主磁体是MRI装置中体积最大、最重要的部分，其价格也相当的昂贵。为了显示人体被测部分的清晰图像，磁共振成像要求主磁体能在较大的成像空间内产生高均匀度的磁场，称为主磁场。例如，对于头部成像而言，工作空间中心部位直径为30CM的球域称为样品区内，磁场不均匀度的相对误差应限制在10一5左右，甚至更高。磁场均匀度的提高可以改善整个成像系统的信噪比，提高扫描图像的分辨率。因此如何提高大空间内的磁场的均匀度是磁体设计和制造的关键问题，磁场均匀度指标也是主磁体系统最重要的指标之一。在磁体设计和组装以后，由于加工误差，实际上磁场的均匀度远不能达到预定要求，需要采用特殊方法进行匀场，这也是本课题的研究对象。因此，若能抓住这一宝贵时机，积极开展这一领域的研究，则将对发展我国自己的医学仪器制造工业起着重要的推动作用。2课题的意义MRI理论要求MRI设备的主磁体能够产生一个非常均匀的静磁场。磁体方案能否从理论设计到产品化，匀场技术SHIMMING起着举足轻重的作用15。首先，在设计阶段，应力求提高主磁体所产生的磁场的均匀度。但即使对于理想的设计方案，磁体安装后的磁场均匀度也远远不能达到设计所期望的水平，其不均匀度往往会超过期望值两个数量级。因此，为了得到满意的主磁场均匀度，需要在磁体安装后对基础磁场进行调整，以保证样品区磁场达到所需要的均匀度指标，这一过程就称为“匀场”又称为“垫补”类比于用各种垫块去调平一个机械系统，英文称为SHIM匀场的目标是要使一个不够均匀的磁场达到预定的均匀度的要求。匀场的具体方法与主磁场的类型超导型，永磁型或电磁型密切相关，一般可分为有源匀场和无源匀场6。有源匀场是用通电线圈产生的磁场来进行匀场，WESTONAANDERSON在1961年的文章详细介绍了有源匀场7无源匀场是用小铁片或小磁片置于主磁场中来进行匀场。这一过程相当繁复，需要调试人员付出大量的时间和精力。如果采用人工操作，经验丰富的调试工程师也需要几天的时间，新手可能需要一个月。在磁共振成像产业中占有垄断地位的国外企业在超导型主磁体制造上采用了先进的匀场技术，这一技术可以在较短的时间内实现匀场目标，在磁共振成像产品制造中成为高级的商业机密。而国内在这一领域的研究则尚处于初级阶段。永磁型开放式的磁体结构有相当大的吸引力，是目前磁共振成像设备发展的主要方向。增大磁体的开放度不仅能减少病人的幽闭感和心理压力，便于对病人的监护，而且也是功能成像和介入治疗的需要。我国是稀土永磁富产国，而且在永磁体设计方面人才济济，开放式的磁体结构是国产磁共振成像设备的主流。因此发展我国具有自主产权的磁共振成像设备，系统深入的研究开放式永磁型磁体的匀场技术，对发展我国的MRI产业、提高人民的健康水平具有实际意义。综上所述，本课题的完成将具有重要的理论意义和应用前景。3国内外匀场技术的发展状况高均匀度磁场的匀场技术涉及电磁场的逆问题、电磁场软件工程、高精度磁场与位置测量，这一领域的研究是随着磁共振成像设备的开发与应用而发展的。目前，磁共振成像仍处于技术进一步完善和继续扩大应用领域的发展阶段，开放性永磁型磁体的匀场研究也随着永磁型MRI设备的发展而备受关注8。临床使用的MRI系统按照主磁场的强弱可分为低场系统、中场系统和高场系统9三类按照主磁体的结构分类，分为超导型、永磁型和电磁型三种，其中超导型用于05T以上的中场和高场系统，永磁型和极少量电磁型用于低场系统，电磁型磁体由于消耗运行电能，且磁场均匀度不够高，基本上已被淘汰。在传统医用MRI仪器的研发方面，美国的GE、荷兰的PHILIPS、德国SIEMENS以及日本的HITACHI等国外公司处于领先地位，我国深圳安科公司于1989年开发成功第一代国产铁氧体永磁MRI系统，中国科学院电工所于1993年开发成功了国内首台以钕铁硼材料为磁源的永磁MRI磁体。目前国内企业除深圳安科外主要有北京万东、沈阳东软、宁波鑫高益等几家。国内企业的产品主要在永磁低场领域，而在高场MRI领域，技术上领先的外资企业占据着主要市场。国外在超导型磁体的制造方面占有着垄断地位。在超导型磁体的匀场技术方面也已经取得了很大的进展。匀场方法通常基于球坐标的解析法，其思路是如同对随时间变化的电信号作傅立叶分解那样，将磁体安装后形成的不够均匀的基波磁场分解成一系列线性无关的空间谐波的线性组合，各谐波称为球谐波，然后采用一组特殊设计的通电线圈称为有源匀场或者一系列小铁片或小永磁片称为无源匀场，放置在适当的位置，有目的的抵消基础场中不需要的球谐波分量。关于这种匀场方法己经发表了大量论文10。对永磁型磁体，特别是开放式永磁型磁体的匀场技术的研究落后于超导型磁体，公开发表的文献也比较少。美国GE公司BDORRI等人1993年的文章介绍了一种超导型磁体进行无源垫补的方法11，并申请了专利。上海交通大学周涛等人在开放型电磁式磁体的设计中研究了一种无源垫补的方法，这些方法对于开放式永磁型磁体匀场技术研究具有参考意义。东北大学高国灿对一种永磁型磁体的匀场方法进行了研究取得了宝贵经验12。总之，在永磁磁体低场MRI的匀场技术方面，尚未见到系统深入的研究报告。对主磁场进行垫补的匀场技术是国内外MRI研究者和制造商关注的问题。国外先进的匀场技术目前是高级的商业机密，而我国的研究仍处于初级阶段。开放式MRI主磁场均匀度较低的特点更加重了匀场的难度。对这类磁体匀场技术的研究属于电磁场逆问题和电磁场工程，涉及特殊磁场的设计与优化、磁场的精确测量和计算机软件工程，并且要求高精度的磁场计算、高精度的磁场测量和高精度的空间定位三方面结合起来，是一个交叉学科问题，也是目前电磁场工程领域的难点和热点问题。第二章匀场原理及匀场前的准备工作1匀场原理在介绍匀场的基本理论之前，先简要介绍一下本文中“基础场”的概念所谓基础场是指磁体在安装后，未采取任何措施纠正场的畸变，这时磁体在空间产生的磁场就称为基础场。磁体设计，不论是MRI用的主磁体系统，还是其它用途的磁体，都要求在其工作气隙某一特定区域内的磁场分布具有特殊的场形。但即使对于理想的设计方案，磁体安装后的磁场均匀度也远远不能达到设计所期望的水平。因此，为了得到满意的主磁场均匀度，需要在磁体安装后对基础磁场进行调整，以保证样品区磁场达到所需要的均匀度指标，这一过程就称为“匀场”。匀场的基本思路是将磁体安装后形成的不够均匀的基波磁场分解成一系列线性无关的空间谐波的线性组合，各谐波称为球谐波，然后采用一组特殊设计的通电线圈或者小磁片放置在适当的位置，有目的的抵消基础场中不需要的球谐波分量，使基础场在样品区内的分布状况改善，空间均匀度达到既定指标。11磁场分解磁体的基础场是恒定场，建立磁体的坐标如图21，其标量磁位满足拉氏方程130221图21磁体坐标图FIG21MAGNETCOORDLNATE图中O点是磁体样品区中心，Z轴是磁体中轴线，主磁场应顺Z轴方向。在球坐标系里，拉氏方程可展开如下（22）0SIN1SINI112222RRR用分离变量法对式22进行求解14，即令RR23可求得1NBA（24）MCOSSI25NMNQP26上面各式中的为由定解条件确定的常数，分别为第一NBA,COS,SMNP类和第二类关联勒让德函数。最后，得的解为（27）Z轴沿磁体中心的磁场方向上的磁位要保持有限，这要求，否则，当0NB时，。1COSMNQ在坐标原点磁位要保持有限值，故应有B0。于是磁位可表示为如下形式,R28）MBAPRNMNNNMSICOS1由的正交性，可以得出磁场的分布就是相互正交的各阶球谐函数的线性组合。COSMNP又因为29B210将式28代入式210中，并在直角坐标系下展开得（211）因为磁场的垫补只针对BZ进行，所以可以用式211来分析磁场分解的物理意义。式211中的第一项是一个常值，它是我们进行匀场时将要保留下来的均匀场场值。式211第二、三、四项表示场沿X、Y、Z三坐标轴的线性倾斜。通过后面各项类似地都可以看出场的扭斜情况。并且式中的各项都是线性无关的，这对匀场十分有利。ABRBRARNMNNCOSSI,0111RZSINCO22145YXY2214220453YXZAZA03113,YXZYXBZ12磁场的有源匀场用电流线圈实施的匀场称为有源匀场，就是在磁体适当的部位布置一组电流线圈，对于永磁磁体，通常是布置在磁体互相面对的两极面上。这些线圈通电后在样品区产生的场应分别和式211中的有关项或有关几项的线性组合相对应。例如，某些线圈产生的场具有以下的性质，即ZCB1X2212YZ3那么它们就对应式211中右侧的第2、3、4项。如果分别调整上述三线YBXAZ12023,圈中的电流方向和大小，使得在则基础场典X，Y，Z的场101,CC分量即被抵消。其他各项的抵消过程与此类似。按照基础场实际分解结果YBXAZ12023,和所要达到的磁场均匀度要求，即可决定需要抵消的项数。13磁场的无源匀场无源匀场使用附加的铁质部件或永磁部件去补偿既定的磁场球谐波分量。关于这种方法公开发表的文献很少，这里简要介绍一下无源匀场的理论与过程，22是无源匀场示意图，其基本的思路如下图22无源匀场示意图FIG22SCHEMEOFPASSIVESHIMMING在图22中，O点是磁体样品区的中心，半径为0，球表面记为S0以0点为原点建立球坐标系。匀场开始时，对样品区球面S上的一系列点的磁感应强度H进行测量，平均值记为，设是被测点中的一点，我们记AVGZHHP213AVGZZHHSN是磁体的极面，匀场用的磁片将放在极面上另一表面未在图中示出。QH是与球面上的点PH相对应的点，对球面上每一个测量点PH，都可以在SN上找到与之对应的点QK。无源垫补的基本途径就是在每一个QK点上放置磁偶极矩PK，使这些磁偶极矩在S上产生的场纠正样品区内场的畸变，即满足214HKNKZH01,0,21N式中，N0为测量点的总数。的上标1表示垫补过程的轮次。是安放在极面上的,1,KZH单位磁偶极矩在PH处产生的磁感应强度的Z向分量。PK是磁偶极矩的大小。在上述过程中，测量数目N0的选择将在下一章中确定。安放各修正磁偶极矩的原则如下为修正某点上磁场值的磁偶极矩应尽可能小地影响其它测量点值。修正磁偶极矩放置太靠近测量点，对被修正点附近的测量点的影响较小，但会在样品球内产生多次谐波。修正磁偶极矩如果放置太远，则所需磁偶极矩值将随PH,K的立方而增大15。完成对一台磁体的匀场要包括许多重复步骤。第一轮按式214的要求在SN，上布置完一批磁偶极矩以后，将重新在S上的选定点作测量，开始新一轮的匀场，直至场的均匀度达到指标为止。这就是无源匀场的基本原理和过程。2匀场前准备21磁体的摆放放置通过搬运工具将磁体运至屏蔽间，放置到按前期场地要求施工并完成的地基的指定位置上；按工作要求摆放磁体的方向性和水平性。22磁体温度调控系统的安装1）按工作技术要求连接磁体温控系统，将8根加热装置按工作要求连接，做到不虚接无漏电现象。将温度传感器按工作要求安装在磁体表面指定的位置上。然后将加热装置和传感器连接到控温系统装置上并检查其是否工作正常，如其能正常工作将温度控制系统按工作要求和显示器显示设定温度为35摄氏度，并恒温24小时。同时对磁体表面的保温材料进行粘接。图23磁体加热线图24温控盒2温度在恒温系统设定的35摄氏度工作24小时后，将温控系统温度重新设定。按温控系统显示器显示将温度设定为27摄氏度，恒温72小时。3）与此同时将屏蔽间空调控制系统温度设定为27摄氏度。使屏蔽间温度与磁体温保持一致以便达到最好的磁体恒温状态满足磁体匀场工作要求。23磁体自身配件的安装1）按要求安装外壳的支架。2）按要求安装磁体与连接扫描床的直线导轨，和支臂。使其达到左右平行，对称。扫描床支臂与导轨之间工作顺畅平滑。3）因磁体两边安装的直线导轨上的滑块带有磁性，在导轨上来回滑动时会对磁体的磁场均匀度造成影响，所以要先把其固定在扫描床正常工作状态下所处的相应位置上，使其不能来回滑动，待匀场工作结束以后扫描床工作时磁场均匀度能够达到最佳使用状态。图25安装导轨后的磁体4）清理磁体周围一切可以移动的会对磁场均匀度有影响的金属物品。以免在匀场过程中移动造成磁场均匀度的改变，做无用功。24匀场设备简介1）匀场板。匀场板由无磁的非金属透明有机玻璃加工而成，匀场板上标有磁场的上极点GF零平面FG下极点和与零平面在一条水平线上的中心点。匀场板与磁体的上下磁场中心点连接的附件由无磁的非金属尼龙材料加工而成。带有螺纹的可调节螺杆与固定块。可以改变其中心点在上下极板之间的距离，匀场板尺寸分别为42CM球径和30CM球径。图2642CM匀场板图2730CM匀场板图28固定块2）特斯拉仪及探头。特斯拉仪又称高斯计，现用型号PT2025现用探头型号为3号测定范围为1700高斯至5200高斯。附件为25针转9孔串口线一条，电源线一条。使用电压为110V或220V可调。图29高斯计图210高斯计探头3）磁场强度测试仪及探头探头的频率可调。图211测试仪图212测试仪探头及电源线及串口线4）安装有匀场调试设备驱动及软件的笔记本电脑或台式机及USB转九针串口线一条。图213安装匀场调试设备驱动及软件的台式机，笔记本电脑5）磁场零平面调节块及长度不同的带有螺纹的磁场强度调节顶丝。图214调节块25磁体均匀磁场的调试1）在位置固定恒温达到要求的磁体上架好匀场测试架，安装好调试设备。打开匀场软件。2）按照匀场软件表格要求采集匀场数据，匀场数据的采集按照磁体磁场的中心处上下极点处面面面面面O面面面面面面磁场的中心处的顺序进行。中心点先后各采集一次，上下极点各采集一次，其他各点按照此磁场的中心垂线为轴，每旋转度采集一次，共采集一周360度。3利用匀场软件提供的对磁场采集数据的分析计算功能对采集到的磁场数据进行分析和计算，得到磁体磁场中相对应的位置的磁场强度值和它与磁体中心场值之间的差值。4）参照匀场软件的分析结果对两个极板的零平面进行调节，通过在零平面的低点或高点位置安装或拆卸调节块的方法减小其与中心场数值之间的差值。在两个极板的其中一个极板的零平面低点处安装调节块会使对应的磁场A，B两点数值变高，C,D,E,下极点，中心场的数值变低，在安装过程中注意其数值变化的差值。特别注意中心场值与零平面值的变化来增加或减少零平面调节块的数量。5）待零平面的所测的数值与中心场的数值相近或相同时，然后对磁场的AG，AG的各个点用顶丝进行调节，通过加减顶丝的方法使磁场内各个点的数值与中心场的数值相近或相同。在调节过程中每加减一个或多个顶丝时中心场的值就会相应的升高或降低，注意其值的变化进行各个点的调节。6）在调节零平面时会对中心场值及磁场内各点产生影响，反之相同，在调节磁场内各个点时也会对零平面及中心场值产生影响，故时刻注意观察中心场值，零平面值及磁场内各个点值的变化重复以上的工作。随着工作的重复各个位置及各个点之间数值的差值就会不断减小达到磁体磁场的工作使用要求。第三章04T永磁体螺帽匀场1螺帽匀场研究04T永磁体螺钉场如图31所示图31螺钉场11匀场工具表31匀场常用工具清单序号名称型号数量备注1高斯计PT2025或国产1台2探头根据磁体确定1个3计算机1台4USB串口数据连接线1根515平面450360匀场1个12调节工具M2、M25、M3、M4、M5、M6、M8螺母13匀场指标1420360的球内磁场均匀度在2535PPM（均方根；2每个层面内的偏差不大于200MGS；3相邻点不能出现最大、最小值，相邻层面的偏差不大于200MGS。14匀场措施1磁体加温至27，在27恒温不少于24小时，05小时内温度漂移不超过500HZ；2安装上、下极面内固定梯度的16个内六角圆柱头螺钉M870；3安装12个梯度接线柱和梯度接线柱上的内六角圆柱头螺钉M625；4床支架第四孔对准磁场中心；5在上、下极面分别画出匀场贴片位置，如图311所示，极面等份24份，每圈间隔20MM（圈编号半径为20MM的圈记为第1圈，每增加20MM，圈编号加1）；板611平面300300匀场板1个7匀场板支撑块2个8探头夹块2个9铜锤05磅1个10大十字螺丝刀1个11扎锥1个12腻子铲1个13加装匀场铁片工装1套如需要图31匀场贴片位置6）初步匀场，基本原则是在磁场低的正下方位置贴适当的螺母，对磁场进行调节；7）从O平面开始将磁场划分为上、下半球，分别观察上、下半球的磁场变化趋势；上、下半球从顶点到O平面依次递增的话，那么要将A、B、C、D、E、F、G平面的磁场提高，使得磁场的均匀度在1000PPM左右，或者更低；上、下半球从顶点到O平面依次递减的话，那么先要将O、A、B、C、D平面的磁场提高，使得磁场的均匀度在1000PPM左右，或者更低；上、下半球从顶点到O平面不是依次递减或递增的话，那么就要酌情对磁场进行调节，使得磁场的均匀度得到改善，基本控制在均匀度在1000PPM左右；8）观察O、A、B平面的磁场变化，对O、A、B平面5个平面进行调节；O平面低时，当A平面高于O平面300MGS以上时，那么在极环上加铁片，每片铁片改变磁场大小在100MGS左右，当A平面高于O平面200MGS以下时，那么在18、19圈加M6或M8螺母，每个M6螺母改变磁场大小在20MGS左右，每个M8螺母改变磁场大小在40MGS左右；O平面整圈调平时，当O平面上的场大小变化大于2高斯时，那么就要使用铁片进行调节，在低处添加，确定是在上极环，还是下极环添加，取决与是A平面磁场高，还是A平面磁场高，原则是在高场位置添加，比如，A平面磁场高，那么就在上极环加铁片；将O、A、B平面5个平面内的偏差调节在200300PPM，调节位置在8、9、10、11、12、18、19圈；9）调节C、D、E、F、G平面磁场，使得整个磁场的均匀度达到200PPM左右；10）细调根据磁场的具体情况，在相应的位置贴或去除螺母，螺母规格为M3、M25、M2。15匀场数据图32初场数据图33粗调后的磁场数据图34半粗调的磁场数据图35半精调的磁场数据图36精调后的磁场数据螺钉匀场数据整理完毕。2磁片匀场研究04T永磁体磁片场如图37图37磁片场21匀场工具表32匀场常用工具清单序号名称型号数量备注1高斯计PT2025或国产1台2探头根据磁体确定1个22调节工具表33匀场用调节铁片、磁片规格和数量23匀场指标1）半高全宽均匀度优于2PPM；3计算机1台4USB串口数据连接线1根515平面450360匀场板1个611平面300300匀场板1个7匀场板支撑块2个8探头夹块2个9铜锤05磅1个10大十字螺丝刀1个11扎锥1个12腻子铲1个13加装匀场铁片工装1套如需要规格序号材料型号尺寸数量（片）备注1C025MM25MM4MM6025方磁片2C120MM3MM30020圆磁片3C215MM2MM30015圆磁片4C312MM2MM35012圆磁片5C410MM2MM20010圆磁片6C56MM2MM1006圆磁片7C64MM2MM1004圆磁片8磁片C73MM2MM803圆磁片9T0宽65MM弧度30厚度1MM50圆弧铁片10铁片T165MM60MM1MM350方铁片2）15面450360球面磁场峰峰值均匀度优于180PPM，均方根均匀度优于30PPM；3）11面300300球面磁场峰峰值均匀度优于30PPM，均方根均匀度优于10PPM；4）层面内偏差优于200MGS，相邻层面间偏差优于250MGS；5）以磁场中心场值为标准，层面内在90的范围内不能出现数据震荡；6）04T磁体极环上铁片叠加片数不超过5片。24匀场措施1）磁体加温至27，在27恒温不少于24小时，05小时内温度漂移不超过500HZ；2）安装上、下极面内固定梯度的16个内六角圆柱头螺钉M870；3）安装12个梯度接线柱和梯度接线柱上的内六角圆柱头螺钉M625；4）床支架第四孔对准磁场中心；5）在上、下极面分别画出匀场贴片位置，如图38所示，极面等份24份，每圈间隔20MM（圈编号半径为20MM的圈记为第1圈，每增加20MM，圈编号加1）；图38匀场贴片位置6）初步匀场，基本原则是在磁场低的正下方位置贴适当的磁片，对磁场进行调节。从O平面开始将磁场划分为上、下半球，分别观察上、下半球的磁场变化趋势。上、下半球从顶点到O平面依次递增的话，那么要将A、B、C、D、E、F、G平面的磁场提高，使得磁场的均匀度在1000PPM左右，或者更低，上、下半球的A平面要尽量对称；上、下半球从顶点到O平面依次递减的话，那么先要将O、A、B、C、D平面的磁场提高，使得磁场的均匀度在1000PPM左右，或者更低，上、下半球的A平面要尽量对称；上、下半球从顶点到O平面不是依次递减或递增的话，那么就要酌情对磁场进行调节，使得磁场的均匀度得到改善，基本控制在均匀度在1000PPM左右；7）观察O、A、B平面的磁场变化，对O、A、B平面5个平面进行调节；O平面低时，当A平面高于O平面300MGS以上时，那么在极环上加铁片，每片铁片改变磁场大小在100MGS左右，当A平面高于O平面200MGS以下时，那么在18、19圈加25的正片，每个螺母改变磁场大小在80MGS左右；O平面整圈调平时，当O平面上的场大小变化大于2高斯时，那么就要使用铁片进行调节，在低处添加，确定是在上极环，还是下极环添加，取决与是A平面磁场高，还是A平面磁场高，原则是在高场位置添加，比如，A平面磁场高，那么就在上极环加铁片；将O、A、B平面5个平面内的偏差调节在200300PPM，调节位置在8、9、10、11、12、18、19圈；8）调节C、D、E、F、G平面磁场，使得整个磁场的均匀度达到200PPM左右；9）细调根据磁场的具体情况，在相应的位置贴或去除磁片，磁片规格为6MM2MM，4MM2MM，3MM2MM。25匀场数据图39初场数据图310粗调磁场数据图311半粗调磁场数据图312半精调的磁场数据图313精调后的磁场数据磁片匀场数据整理完毕。3螺钉匀场及磁片匀场数据比较螺钉匀场数据及磁片匀场数据如表34所示匀场数据04T永磁体螺钉场磁片场初场数据峰峰值（PPM）33743908粗调数据峰峰值（PPM）14581418半粗调数据峰峰值（PPM）495477半精调数据峰峰值（PPM）219208通过表中各匀场步骤后匀场数据的对比发现在完成基本相同的匀场步骤的情况下磁片场耗时明显优于螺钉场，磁片场的工作效率大幅提高，不仅节省了匀场时间更节省了匀场过程中人力物力的消耗节约了企业资源，从而缩减了研发成本，降低患者的检查费用，对我国磁共振的医疗市场有着积极的推动作用。第四章总结与展望1总结大力发展中低场的永磁型MRI系统是符合我国基本国情的，能够被更多的用户广泛使用，有普及的作用和意义。而对于中低场磁共振设备来说，永磁体的性能将直接关系到设备最终的成像质量。为了得到高度均匀的磁场，本文在分析了磁场分布的基础上，通过螺帽匀场跟磁片匀场的研究对比探索适用于开放式永磁型MRI磁体匀场的新思路，磁片匀场不仅能够得到更均匀的静磁场而且较以往的螺钉匀场更节省时间，磁片匀场更能提高磁体匀场的工作效率。2展望21智能匀场软件的研制匀场过程是高精度的计算与测量的结合。规定位置空间点的磁场测量可通过恰当选择和应用目前已