一种铁片匀场方法技术

本发明专利技术提供一种铁片匀场方法，以磁场均匀度偏差一范数与铁片厚度加权为目标函数。通过引入额外变量，实现磁场均匀度偏差一范数的去绝对值转换，使得目标函数转换为线性形式，再在原有铁片厚度约束中加入新引入变量的非负性约束以及磁场偏差一范数去绝对值后的等式约束，如此构成新的线性优化体系。进一步引入最小铁片厚度，对原有铁片厚度变量进行数值变换，然后形成新的待求解变量。通过整数优化算法对新的线性优化体系进行求解，得到铁片分布的整数解。本发明专利技术采用一台9.4T人体磁共振成像超导磁体初始磁场数据，使得上述高性能铁片匀场方法的匀场效果得到验证。场方法的匀场效果得到验证。场方法的匀场效果得到验证。

【技术实现步骤摘要】
一种铁片匀场方法


[0001]本专利技术属于磁共振领域，具体涉及一种铁片匀场方法，其为一种基于铁片厚度优化的磁场被动匀场方法，也可用于其他需要均匀磁场的领域。

技术介绍

[0002]磁体是磁共振系统的重要组成部分，它在磁共振系统中提供主磁场环境使得原子核沿着主磁场方向或相反方向进行进动。磁共振系统对主磁场的均匀度要求极高，一般需要达到ppm(百万分之一)量级，均匀度不达标将造成整个仪器设备无法正常使用。尽管通过优化设计可以将磁体磁场均匀度设计到ppm量级甚至更高，然而，磁体在加工、装配、运输等过程中不可避免地会引入工程误差，造成磁场均匀度损失，这样的磁场环境不能直接用于磁共振检测。
[0003]为了提高成像区域内磁场均匀度，常用的方法是引入匀场装置。铁片匀场在磁共振系统中广泛应用，通过策略性地在梯度系统匀场槽中或者磁体附近布置铁片，利用铁片磁化产生的次级磁场，抵消成像区内不均匀磁场成分。对于中低场磁共振系统，譬如1.5T、3T圆柱型磁共振系统，0.7T开放式磁共振系统，一般仅仅采用铁片匀场的方法就可以将磁场均匀度恢复至成像可接受的水平。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铁片匀场方法，基于整数优化的铁片匀场磁场均匀度偏差一范数最小化运算方法，其特征在于，包括如下步骤：以磁场均匀度偏差一范数与铁片厚度加权为目标函数；引入额外变量，实现磁场均匀度偏差一范数的线性转换处理，将带有磁场均匀度偏差一范数的目标函数转换为线性目标函数，将新的求解变量变为原有铁片厚度变量与新引入变量的组合形式；在整数线性优化的约束条件中增加新引入变量的非负性约束以及磁场均匀度偏差一范数去绝对值后的等式约束，再加上原有铁片厚度约束，从而组成新的整数线性优化约束体系；设定最小铁片厚度，将待求解的铁片厚度变量转换为最小铁片厚度的倍数变量乘以最小铁片厚度的形式，进一步通过整数线性优化算法求解得到最小铁片厚度倍数的整数解。2.如权利要求1所述一种铁片匀场方法，其特征在于：基于整数优化的铁片匀场磁场均匀度偏差一范数最小化运算方法的目标函数为：|Ax+b
‑
mean(Ax+b)|+wX
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(1)约束条件为：0≤X≤t
max
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(2)其中，X为待求解的匀场槽内的铁片厚度变量，A为铁片厚度到铁片磁化场空间分布的传递矩阵，b为磁体基础磁场，t
max
为最大允许铁片厚度，w为加权系数，mean(Ax+b)为平均计算。3.如权利要求2所述一种铁片匀场方法，其特征在于：将带有磁场均匀度偏差一范数的目标函数转换为线性目标函数包括：经过矩阵合并，目标函数转化为：|A
′
X+b
′
|+wX
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(3)然后通过去绝对值进行线性...

【专利技术属性】
技术研发人员：王耀辉，王秋良，
申请(专利权)人：中国科学院电工研究所，
类型：发明
国别省市：