【摘要】：新型人工電磁介質是一種具有一些天然材料所不具備的超常物理性質的人工復合材料,其電磁特性主要是由結構而不是由其構成材料所決定。近數十年來,其在左手材料、完美透鏡、慢波、電磁器件以及隱性材料等方面的應用得到很多的理論和實驗研究。核磁共振成像技術(MRI)在腦科學、神經生理學和認知神經科學上有著重要的應用前景。本論文研究具有等效負磁導率的人工電磁超透鏡在核磁共振醫(yī)學成像中的應用。論文主要涉及以下幾方面的研究： 首先研究基本的開路環(huán)流共振結構單元的電磁傳輸特性,我們提出了一種基于開路環(huán)流共振單元外開環(huán)內閉環(huán)的基本結構的平板電磁超透鏡。利用均一化理論研究其電磁響應,得到了等效磁導率為負的電磁超透鏡。在理論上研究其對人體組織中腫瘤細胞的高分辨探測和定位掃描成像,并指出平板電磁超透鏡在醫(yī)學成像中的潛在應用。 其次,我們提出了一種基于單個開路環(huán)流共振單元并在開口處加載非磁性電容的彎曲圓柱形電磁超透鏡結構,并對超透鏡的聚焦特性進行了深入的探討。在臨床實驗上,該器件在現有的GE 1.5 T MRI系統(tǒng)下對表面線圈信號有良好的聚焦效果,有效地提高了表面線圈的探測深度。同時由于電磁超透鏡本身的彎曲結構特點,我們指出其在超分辨成像上的應用,該器件有效地降低各個電磁波源的信號干擾因而可以應用于MRI系統(tǒng)中的并行成像。人工電磁介質超透鏡由于其結構本身的離散特點,對磁共振成像的信噪比有一定的減弱,后期將著重優(yōu)化結構。 最后總結了全文,并對未來的研究提出展望。
[Abstract]:The new artificial electromagnetic medium is a kind of artificial composite material which has some supernormal physical properties which are not possessed by some natural materials. The electromagnetic properties of artificial electromagnetic medium are mainly determined by the structure rather than the composition material. In recent decades, its applications in left-handed materials, perfect lenses, slow waves, electromagnetic devices and recessive materials have been studied in theory and experiment. Magnetic resonance imaging (MRI) technology has important applications in brain science, neurophysiology and cognitive neuroscience. In this paper, the application of artificial electromagnetic superlens with equivalent negative permeability in NMR medical imaging is studied. The main contents of this paper are as follows: firstly, the electromagnetic transmission characteristics of the basic open circuit resonant structure unit are studied. We propose a flat plate electromagnetic superlens based on the basic structure of the open loop inner closed loop outside the open loop resonance unit. By using the homogenization theory, the electromagnetic superlens with negative equivalent permeability is obtained. The high resolution detection and localization scanning imaging of tumor cells in human tissues are studied theoretically, and the potential application of plate electromagnetic superlens in medical imaging is pointed out. Secondly, we propose a curved cylindrical electromagnetic superlens structure based on a single open-loop resonant element and load a non-magnetic capacitance at the opening. The focusing characteristics of the superlens are discussed in depth. In clinical experiments, the device has a good focusing effect on the surface coil signal under the existing GE 1.5 T MRI system, and effectively improves the detection depth of the surface coil. At the same time, due to the bending structure of the electromagnetic superlens, we point out its application in super-resolution imaging, the device can effectively reduce the signal interference of various electromagnetic sources, so it can be used in the parallel imaging of MRI system. Due to the discrete characteristics of the structure of artificial electromagnetic medium superlens, the signal-to-noise ratio (SNR) of magnetic resonance imaging is weakened to a certain extent, and the structure will be optimized at the later stage. Finally, the paper summarizes the full text and puts forward the prospect of future research.
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：R445.2

【共引文獻】

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本文編號：2244138