基于磁表面等離子人工材料的核磁共振射頻探頭性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-17 17:54
磁共振成像是一種先進(jìn)的醫(yī)學(xué)成像模式,旨在通過外部的射頻線圈來(lái)激發(fā)和接收內(nèi)部原子的響應(yīng)。圖片的質(zhì)量取決于大量的目標(biāo)原子、射頻線圈的激發(fā)功率、接收線圈的靈敏度等。在實(shí)際中大量的目標(biāo)原子由于受到功率特定吸收率的影響,射頻激勵(lì)的功率往往是受到一定限制。提高成像效率和分辨率是在磁共振研究領(lǐng)域中一個(gè)長(zhǎng)期存在的課題。射頻線圈是磁共振成像的關(guān)鍵部件之一,其性能能夠?qū)μ岣逽NR、空間分辨率和探測(cè)深度具有重要的意義。本文設(shè)計(jì)了一種可用于磁共振成像(MRI)的負(fù)磁導(dǎo)率超材料磁感應(yīng)透鏡(MIL),該超透鏡能夠?qū)崿F(xiàn)等效的磁表面等離激元(MSPs)效應(yīng)。表面等離激元(SPP)技術(shù)廣泛應(yīng)用于研究結(jié)合特異性、抗體質(zhì)控、抗體選擇、藥物發(fā)明、細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)、生物標(biāo)記物、親和層析等。本文設(shè)計(jì)加工的MIL能夠在拉莫爾進(jìn)動(dòng)頻率297.2 MHz附近實(shí)現(xiàn)負(fù)的磁導(dǎo)率,能夠增強(qiáng)由射頻線圈產(chǎn)生的B1場(chǎng)的倏逝波分量。磁共振成像的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,第一組實(shí)驗(yàn)的小水膜在25 mm的距離上矢狀面的圖像SNR提高了約80%;第二組實(shí)驗(yàn)的小水膜在28 mm距離上矢狀面和軸狀面的圖像SNR比分別提高約260%和62%;第三組實(shí)驗(yàn)大水膜在15 mm的距離上...
【文章來(lái)源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:67 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
金屬與介質(zhì)分界面上的電子和電磁場(chǎng)分布
圖 1.1 金屬與介質(zhì)分界面上的電子和電磁場(chǎng)分布Fig 1.1The charge and electromagnetic field distribution at the metal/dielectric interfaceSPR 傳感器 (如圖 1.2 所示) 具有高靈敏度、免標(biāo)記、實(shí)時(shí)檢測(cè)、樣品用量少等特點(diǎn)在藥物檢測(cè)、生物蛋白檢測(cè)、物理檢測(cè)等領(lǐng)域發(fā)揮重要的作用。SPR 傳感技術(shù)的關(guān)鍵是能夠?qū)崿F(xiàn) SP 的激發(fā)與檢測(cè),一般激發(fā)方法主要是光柵耦合、棱鏡耦合和波導(dǎo)耦合三種。其中,棱鏡耦合的方式一般主要包括兩種類型,第一種類型是基于 Otto 棱鏡結(jié)構(gòu)的棱鏡;第二種則是基于 Kretschmann 棱鏡結(jié)構(gòu)類型。Otto結(jié)構(gòu)是將待測(cè)物質(zhì)放置于金屬薄膜和棱鏡之間的間隙,通過調(diào)整空隙的厚度實(shí)現(xiàn)SP 激發(fā)。但是該方法在結(jié)構(gòu)中間隙小于入射光波長(zhǎng),因而控制的難度比較大,一般用于表面需要保護(hù)的待測(cè)物。如圖 1.2 所示的是:基于 Kretschmann[11]結(jié)構(gòu)類型的棱鏡,在圖中所展示的是將金屬薄膜直接鍍?cè)?Kretschmann 棱鏡結(jié)構(gòu)的表面正上方,該方法具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)便、重復(fù)可實(shí)驗(yàn)性高等技術(shù)優(yōu)點(diǎn),因而一般絕大多數(shù)的工1.2 研究的背景和意義
圖 1.3 展示的是二氧化硅粒子表面沉積金納米溶膠過程的示意圖[12],該方法金溶膠直接沉積或先吸附氯金酸,再通過還原氯金酸的方法在二氧化硅介質(zhì)上制備金納米殼結(jié)構(gòu)。首先對(duì)二氧化硅顆粒進(jìn)行表面功能化修飾使其具有功團(tuán),隨后通過功能基團(tuán)將金材料吸附在其表面,最終在 600 nm 的二氧化硅面直接沉積 10 nm 左右的金納米溶膠顆粒。
【參考文獻(xiàn)】:
博士論文
[1]周期性金屬納米結(jié)構(gòu)表面等離子激元器件的研究[D]. 梁瑜章.大連理工大學(xué) 2016
[2]新型人工電磁表面的理論、設(shè)計(jì)及系統(tǒng)級(jí)應(yīng)用[D]. 李允博.東南大學(xué) 2016
[3]人工電磁介質(zhì)對(duì)電磁波的調(diào)控[D]. 丁飛.浙江大學(xué) 2015
碩士論文
[1]用于磁共振成像的新型人工電磁介質(zhì)透鏡設(shè)計(jì)[D]. 蔣建峰.浙江大學(xué) 2014
[2]新型人工電磁介質(zhì)在磁共振成像中的應(yīng)用研究[D]. 謝易宏.浙江大學(xué) 2012
本文編號(hào):3235649
【文章來(lái)源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:67 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
金屬與介質(zhì)分界面上的電子和電磁場(chǎng)分布
圖 1.1 金屬與介質(zhì)分界面上的電子和電磁場(chǎng)分布Fig 1.1The charge and electromagnetic field distribution at the metal/dielectric interfaceSPR 傳感器 (如圖 1.2 所示) 具有高靈敏度、免標(biāo)記、實(shí)時(shí)檢測(cè)、樣品用量少等特點(diǎn)在藥物檢測(cè)、生物蛋白檢測(cè)、物理檢測(cè)等領(lǐng)域發(fā)揮重要的作用。SPR 傳感技術(shù)的關(guān)鍵是能夠?qū)崿F(xiàn) SP 的激發(fā)與檢測(cè),一般激發(fā)方法主要是光柵耦合、棱鏡耦合和波導(dǎo)耦合三種。其中,棱鏡耦合的方式一般主要包括兩種類型,第一種類型是基于 Otto 棱鏡結(jié)構(gòu)的棱鏡;第二種則是基于 Kretschmann 棱鏡結(jié)構(gòu)類型。Otto結(jié)構(gòu)是將待測(cè)物質(zhì)放置于金屬薄膜和棱鏡之間的間隙,通過調(diào)整空隙的厚度實(shí)現(xiàn)SP 激發(fā)。但是該方法在結(jié)構(gòu)中間隙小于入射光波長(zhǎng),因而控制的難度比較大,一般用于表面需要保護(hù)的待測(cè)物。如圖 1.2 所示的是:基于 Kretschmann[11]結(jié)構(gòu)類型的棱鏡,在圖中所展示的是將金屬薄膜直接鍍?cè)?Kretschmann 棱鏡結(jié)構(gòu)的表面正上方,該方法具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)便、重復(fù)可實(shí)驗(yàn)性高等技術(shù)優(yōu)點(diǎn),因而一般絕大多數(shù)的工1.2 研究的背景和意義
圖 1.3 展示的是二氧化硅粒子表面沉積金納米溶膠過程的示意圖[12],該方法金溶膠直接沉積或先吸附氯金酸,再通過還原氯金酸的方法在二氧化硅介質(zhì)上制備金納米殼結(jié)構(gòu)。首先對(duì)二氧化硅顆粒進(jìn)行表面功能化修飾使其具有功團(tuán),隨后通過功能基團(tuán)將金材料吸附在其表面,最終在 600 nm 的二氧化硅面直接沉積 10 nm 左右的金納米溶膠顆粒。
【參考文獻(xiàn)】:
博士論文
[1]周期性金屬納米結(jié)構(gòu)表面等離子激元器件的研究[D]. 梁瑜章.大連理工大學(xué) 2016
[2]新型人工電磁表面的理論、設(shè)計(jì)及系統(tǒng)級(jí)應(yīng)用[D]. 李允博.東南大學(xué) 2016
[3]人工電磁介質(zhì)對(duì)電磁波的調(diào)控[D]. 丁飛.浙江大學(xué) 2015
碩士論文
[1]用于磁共振成像的新型人工電磁介質(zhì)透鏡設(shè)計(jì)[D]. 蔣建峰.浙江大學(xué) 2014
[2]新型人工電磁介質(zhì)在磁共振成像中的應(yīng)用研究[D]. 謝易宏.浙江大學(xué) 2012
本文編號(hào):3235649
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