磁共振成像超導(dǎo)接收線圈品質(zhì)因數(shù)的研究.pdf

1、磁共振成像是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像領(lǐng)域中最先進(jìn)的診斷方法之一，已被廣泛應(yīng)用于臨床醫(yī)學(xué)。射頻接收線圈是磁共振成像系統(tǒng)中拾取信號(hào)的核心元件，提高其品質(zhì)因數(shù)可以提高系統(tǒng)的信噪比，進(jìn)而提高成像質(zhì)量。超導(dǎo)材料的零電阻特性可使用其制作的射頻接收線圈品質(zhì)因數(shù)得到提高。本文在國(guó)家自然科學(xué)基金“磁共振成像MgB2接收線圈的研究”資助基礎(chǔ)上，主要采用計(jì)算機(jī)有限元分析和低溫實(shí)驗(yàn)兩種方法對(duì)超導(dǎo)接收線圈的品質(zhì)因數(shù)進(jìn)行研究。
　　 首先運(yùn)用Ansoft HFSS高頻

2、電磁仿真軟件，按照Bi2223超導(dǎo)接收線圈的實(shí)驗(yàn)裝置建立了能夠準(zhǔn)確地模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)特性的仿真模型，經(jīng)過模擬計(jì)算得到的品質(zhì)因數(shù)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)的結(jié)果基本一致。通過調(diào)整仿真模型中諧振電容的大小改變諧振回路的諧振頻率，得到了超導(dǎo)接收線圈的品質(zhì)因數(shù)與不同諧振頻率之間的關(guān)系曲線。結(jié)果表明，只有在較低諧振頻率下通過使用超導(dǎo)材料制作射頻接收線圈才能有效提高其信噪比。粉末套管法是超導(dǎo)帶材制備中普遍采用的工藝，此法制備的帶材表面有一層金屬護(hù)套，仿真研究發(fā)現(xiàn)，在金

3、屬護(hù)套完全包裹超導(dǎo)帶材時(shí)，超導(dǎo)諧振回路的品質(zhì)因數(shù)與相同規(guī)格的金屬諧振回路的品質(zhì)因數(shù)相同；而在去除外側(cè)表面的金屬層時(shí)可獲得最大的品質(zhì)因數(shù)。這對(duì)磁共振成像超導(dǎo)接收線圈的實(shí)際制作有重要的指導(dǎo)意義。
　　 實(shí)驗(yàn)使用西北有色金屬研究院制作的MgB2環(huán)，自制了一個(gè)超導(dǎo)諧振回路，并設(shè)計(jì)一套G-M制冷機(jī)環(huán)境下測(cè)試品質(zhì)因數(shù)的低溫實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。對(duì)MgB2超導(dǎo)接收線圈的品質(zhì)因數(shù)進(jìn)行了測(cè)試，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，MgB2超導(dǎo)諧振回路同比銅質(zhì)諧振回路品質(zhì)因數(shù)提高1.