發(fā)布時間：2021-04-02 08:48

　　作為一種無損檢測手段,磁共振波譜和成像技術(shù)在分析化學(xué)、分子物理以及醫(yī)學(xué)影像等領(lǐng)域發(fā)揮著極為重要的作用。其中,磁共振脈沖序列能夠?qū)崿F(xiàn)自旋體系的有效操控,產(chǎn)生預(yù)期的探測信號。因此,脈沖序列研究和設(shè)計一直是核磁共振技術(shù)的關(guān)鍵。論文一方面針對多層成像序列進(jìn)行了多帶寬射頻脈沖優(yōu)化設(shè)計,另一方面設(shè)計了針對超低場磁共振的脈沖序列控制系統(tǒng)。論文首先對磁共振脈沖設(shè)計中的最優(yōu)控制理論以及幾種數(shù)值優(yōu)化算法進(jìn)行了分析和研究。在此基礎(chǔ)上,通過選定單自旋體系,針對帶寬脈沖進(jìn)行了研究和設(shè)計。然后利用帶寬脈沖的設(shè)計思路,通過對算法進(jìn)行擴(kuò)展,提出了一種可用于同時多層MRI的多帶寬射頻脈沖設(shè)計算法,并通過理論計算和仿真成像驗證算法性能。結(jié)果表明,使用該算法獲得的優(yōu)化脈沖,可成功實現(xiàn)任意層厚、層間距、層數(shù)的同時高效選擇性激發(fā)。另外,論文設(shè)計了基于超導(dǎo)量子干涉儀的超低場磁共振脈沖序列控制系統(tǒng)。系統(tǒng)設(shè)計分為線圈模塊設(shè)計、時序控制與信號采集模塊設(shè)計以及軟件控制模塊設(shè)計。首先,本文詳細(xì)闡述了系統(tǒng)總體架構(gòu)和各子模塊的設(shè)計思路。其次,根據(jù)設(shè)計思想完成了硬件系統(tǒng)和LabVIEW軟件系統(tǒng)的搭建,并對系統(tǒng)各模塊性能以及整體性能進(jìn)行了測試。最... 

【文章來源】：南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．３核磁矩繞進(jìn)動的同時，也繞著５，進(jìn)動??，．

在旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中，可以認(rèn)為５，是垂直于ｚ軸的靜磁場。如果《?，從旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中觀??察，核磁矩／／將保持靜止。５，場一旦加入，／／立刻受到靜磁場私的作用。如前所述，??此時核磁矩產(chǎn)將圍繞進(jìn)動，其進(jìn)動角頻率為《?＝?如圖１．３所示。由于５，很小，這??一進(jìn)動將會十分非常緩慢。這種核磁矩在交變場５，下的發(fā)生緩慢進(jìn)動的過程在物理學(xué)中??被稱為章動。因此，；《在以叫繞５。進(jìn)動的同時，又以ｑ繞犀章動。在實驗室坐標(biāo)中將??觀察到兩種運(yùn)動的合運(yùn)動。由于５，場的引入，／／與墳場之間的夾角將發(fā)生變化，根據(jù)??式（１．４），／／在５。場中的能量也將隨之改變。??Ｂ（?Ｘ??ｙ??圖１．３核磁矩繞進(jìn)動的同時，也繞著５，進(jìn)動??從宏觀角度看，根據(jù)式（１．６），在熱平衡狀態(tài)下，由于樣品靜磁矩Ｍ與＆方向保持??一致，并達(dá)到最大值。為了觀察磁矩Ｍ

ｉ?ｉ??圖１．５?＜與ＮＭＲ時域信號的關(guān)系??值得注意的是，失相是熱力學(xué)的可逆過程。如果在少軸方向再次施加１８０°脈沖時，??會使上述相移異號，其結(jié)果就是轉(zhuǎn)動快的質(zhì)子在后、轉(zhuǎn)動慢的質(zhì)子在前。因此經(jīng)過下一??個ｒ的延時，正好使上述相移為０，從而獲得相位重聚，Ｍ的橫向分量Ｍ＆．再次出現(xiàn)最??大值。于是在接收線圈中又可檢測到一次ＮＭＲ信號，即為自旋回波。??＿?ｓｌｏｗ?＿?義?ｓｌｏｗ??ＣＪ＾??Ｉ?Ｉ???｜?ａ＇?｜??Ｉ?ＩＩ?｜??Ｔ２＊?ｄｅｐｈａｓｉｎｇ?ｊ?ｊ?ｒｅｐｈａｓｉｎｇ??ｌ?ｌ?ｉ??９ｔｒ?Ｉ?１８０°?丨?Ｉ??Ｉ?ＦＩＤ?Ｉ?Ｉ?ｓｐｉｎ?ｅｃｈｏ?？??？＇ｊ—｜一八，ｖ＼／?４－??■?ｉｉ?ｉ??？?ｉｉ?ｉ??圖１．６自旋回波技術(shù)中質(zhì)子群的相位重聚過程??自旋回波信號是ＦＩＤ信號的恢復(fù)再現(xiàn)，它具有以下幾個特點：??（

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于高溫超導(dǎo)量子干涉儀的超低場核磁共振成像研究[J]. 王寧,金貽榮,鄧輝,吳玉林,鄭國林,李紹,田野,任育峰,陳鶯飛,鄭東寧.  物理學(xué)報. 2012(21)
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本文編號：3114974