一种超导磁体被动抵消式外磁屏蔽线圈的优化方法技术

本发明专利技术属于超导磁体系统优化技术领域，公开了一种超导磁体被动抵消式外磁屏蔽线圈的优化方法，包括下述步骤：S1给定一组屏蔽线圈的初始参数；S2根据所述初始参数获得屏蔽系数SF表达式；S3建立以所有屏蔽线圈超导线体积为最小的目标函数；S4根据所述目标函数和约束条件建立非线性规划数学模型；S5对非线性规划数学模型进行求解获得满足屏蔽系数等约束的所述屏蔽线圈的最优设计参数。本申请中以屏蔽线圈超导线体积为最小目标，从而保证用线最少，成本最低。本申请中以体积为目标并以屏蔽系数为约束条件，可以保证在满足屏蔽效能的情况下最小化超导线用量，实现屏蔽效能和超导线体积比最大化。比最大化。比最大化。

【技术实现步骤摘要】
一种超导磁体被动抵消式外磁屏蔽线圈的优化方法


[0001]本专利技术属于超导磁体系统优化
，更具体地，涉及一种超导磁体被动抵消式外磁屏蔽线圈的优化方法。

技术介绍

[0002]众所周知，跟阻性磁体相比，超导磁体电流密度高、磁场强度高、体积小、能耗低，在基础科学研究、医疗卫生、交通运输、国防工业、电工等领域被广泛应用。特别地，超导磁体系统在磁共振成像（MRI）领域中得到广泛应用。
[0003]为实现高质量的图像，MRI超导磁体系统需在成像区域（DSV）内产生轴向磁感应强度在空间上高度均匀和在时间上高度稳定的稳态磁场。然而磁共振成像系统周围的移动金属（如汽车、卡车、电梯等）产生的低频磁场（1Hz以下）会干扰DSV区域的磁场，并最终影响成像质量。如何屏蔽低频干扰磁场对DSV区域磁场的影响是实现MRI系统高质量成像的前提。
[0004]目前，低频磁场屏蔽主要依赖抵消式屏蔽，它利用闭合超导线圈产生一个与外磁场反向的磁场，抵消外磁场，从而在所需屏蔽空间产生磁场屏蔽效果。根据闭合超导线圈产生抵消磁场的方式，抵消式屏蔽分为主动抵消式屏蔽和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超导磁体被动抵消式外磁屏蔽线圈的优化方法，其特征在于，包括下述步骤：S1给定一组屏蔽线圈的初始参数；S2根据所述初始参数获得屏蔽系数SF表达式；S3建立以所有屏蔽线圈超导线体积为最小的目标函数；S4根据所述目标函数和约束条件建立非线性规划数学模型；S5对所述非线性规划数学模型进行求解获得满足屏蔽系数SF等约束的所述屏蔽线圈的最优设计参数。2.如权利要求1所述的优化方法，其特征在于，在步骤S1中根据如下原则给定一组屏蔽线圈的初始参数：所述屏蔽线圈轴向最大位置必须不超过超导磁体的轴向最大位置；所述屏蔽线圈的径向最小位置必须不小于超导磁体的径向最小位置。3.如权利要求1所述的优化方法，其特征在于，在步骤S2中，根据公式获得所述屏蔽系数SF；其中，，和分别为外界干扰磁场、超导磁体和屏蔽线圈感应磁场的增量；和分别为磁体和屏蔽线圈单位电流产生的磁场；和分别为外界干扰磁场下在磁体和屏蔽线圈中产生的电流增量。4.如权利要求1所述的优化方法，其特征在于，在步骤S3中，所述目标函数为：；...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋运兴，李亮，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：