【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种梯度线圈设计方法，具体涉及一种核磁共振成像系统中。本专利技术属于核磁共振成像系统部件设计领域。
技术介绍
梯度线圈是核磁共振系统的关键部件之一，其主要作用是为核磁共振成像系统在三个正交方向提供交变的梯度磁场，从而实现被成像物体的空间定位。梯度线圈的结构主要包括封闭式与开放式两种。开放式梯度线圈形状为平面结构，封闭式梯度线圈形状一般为圆柱形结构。就目前来说，在基于永磁体制作的核磁共振系统中，采用开放式梯度线圈较多。在超导核磁共振系统中，采用封闭式梯度线圈较多。随着超导核磁共振系统制作工艺的改进、人们对成像质量要求的提高以及制作永磁系统成本的提高等因素，超导核磁共振系统代替永磁型核磁共振系统是以后发展的趋势。衡量梯度线圈性能的指标主要有梯度场强度G、线性度E、成像区域直径DSV、梯度线圈的内外口径、轴向长度等指标。一般来说，梯度线圈的梯度场强度越高、线性度越小、DSV越大，则表示梯度线圈的性能越好。另外为了增加病人的舒适度，则需要增大梯度线圈的内口径。为了与磁体系统匹配，则需要合适的轴向长度与外口径尺寸。提高梯度线圈的性能可从改进设计方案与制作工艺两方面入手，而研发高性能的梯度线圈设计方案是提高梯度线圈性能的最基本的途径。目前关于梯度线圈设计的算法可分为两类，一类是基于傅里叶空间的设计方法，其中最经典的算法为R.Turner提出的目标场方法(R.Turner, “Atarget field approach to optimal coil design,，’Journal of physics D:Appliedphysics, v...
【技术保护点】
一种结合泛函与模拟退火算法的梯度线圈设计方法，其特征在于，包括步骤如下： 步骤一：根据梯度线圈的骨架形状构造流函数的基函数； 步骤二：根据预设参数构造泛函，并对泛函的极值进行求解，得到电流密度分布； 步骤三：针对实际线圈结构构造目标函数，并将求解泛函极值得到的初始解采用模拟退火算法进一步优化，得到的结果作为最终的梯度线圈布线依据。
【技术特征摘要】
1.一种结合泛函与模拟退火算法的梯度线圈设计方法，其特征在于，包括步骤如下: 步骤一:根据梯度线圈的骨架形状构造流函数的基函数； 步骤二:根据预设参数构造泛函，并对泛函的极值进行求解，得到电流密度分布；步骤三:针对实际线圈结构构造目标函数，并将求解泛函极值得到的初始解采用模拟退火算法进一步优化，得到的结果作为最终的梯度线圈布线依据。2.根据权利要求1所述的一种结合泛函与模拟退火算法的梯度线圈设计方法，其特征在于，所述预设参数包括成像区域范围，梯度场强度G，线性度E。3.根据权利要求1所述的一种结合泛函与模拟退火算法的梯度线圈设计方法，其特征在于，所述步骤一包括: 步骤Ia:预先给定梯度线圈所在的骨架尺寸； 步骤Ib:构造流函数基函数fi;流函数的N阶展开式为 4.根据权利要求3所述的一种结合泛函与模拟退火算法的梯度线圈设计方法，其特征在于，所述步骤二包括 : 步骤2a:建立与电流密度有关的泛函Φ ; 步骤2b:求解使泛函取得极值的{aj，得到流函数的表达式。5.根据权利要求4所述的一种结合泛函与模拟退火算法的梯度线圈设计方法，其特征在于，所述步骤三包括:将求得的{aj作为初始解，采用模拟退火算法对梯度线圈的形状进行进一步优化。6.根据权利要求5所述的结合泛函与模拟退火算法的梯度线圈设计方法，其特征在于，所述模拟退火算法包括: 步骤3a:根据求得的{aj的值，求出梯度线圈骨架上的流函数分布； 步骤3b:根据流函数分布...
【专利技术属性】
技术研发人员：平学伟，李昌利，李黎，韦耿，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。