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题名基于锥形铁心线圈的感应式磁声磁粒子浓度成像研究
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作者
闫孝姮
王兵
陈伟华
侯潇涵
王宇飞
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机构
辽宁工程技术大学电气与控制工程学院
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出处
《电工技术学报》
北大核心
2025年第16期5204-5215,共12页
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基金
国家自然科学基金青年项目(52207008)
中国-波兰测控技术“一带一路”联合实验室开放课题项目(MCT202305)资助。
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文摘
在相同电流激励条件下,为了提高感应式磁声磁粒子浓度成像(MACT-MI)装置产生的梯度磁场,该文提出一种由Maxwell-Helmholtz线圈和锥形铁心组成的磁场发生装置,相较于传统MACT-MI激励单元,在研究区域(ROI)新增一个由锥形铁心感生出的时变梯度磁场分量。首先研究了锥形铁心对MACT-MI电磁学与声学特性的影响,通过建立多目标优化模型,对铁心结构进行设计,并采用和谐搜索算法,得到最优铁心尺寸;最后采用有限元分析软件COMSOL对加铁心前后的激励效果进行了求解与比较。数值研究表明,与空心线圈相比,锥形铁心线圈在ROI的梯度磁场磁感应强度最大值提高了约6.9倍,轴线磁场梯度扩大了3倍,磁性纳米粒子(MNPs)在中心位置所受磁力增大了10.4倍。该研究为降低MACT-MI装置所需电流激励提供研究基础,使MACT-MI成像装置向生物医学的实际应用进一步迈进。
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关键词
感应式磁声磁粒子浓度成像
锥形铁心线圈
磁力
声压
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Keywords
Magneto-acoustic concentration tomography of magnetic nanoparticles with magnetic induction(MACT-MI)
conical iron core coil
magnetic force
sound pressure
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分类号
TM12
[电气工程—电工理论与新技术]
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