用于磁共振成像系统的梯度波形发生器

摘要

本论文围绕着应用于教学成像系统和医用成像系统中的脉冲梯度场系统进行了详细研究。　　论文的主要内容如下：第一，主要介绍了磁共振成像仪的基本结构，包括磁体系统、谱仪系统和计算机系统。详细介绍了一体化的磁共振成像谱仪的硬件结构，其中包括脉冲序列发生器、射频发射单元、数字接收机和梯度发生单元。第二，脉冲梯度单元。首先介绍脉冲场梯度技术的应用和脉冲梯度单元的硬件部分。硬件部分包括梯度波形发生器、梯度电流放大器和梯度线圈，在文中分别进行了概述。然后叙述了梯度场测量的方法，并用一维成像法在实验室进行测量梯度大小的实验。最后针对成像中的涡流问题进行讨论，包括涡流的产生机制、涡流大小的测量和涡流补偿的方法。第三，教学成像仪中的低成本脉冲梯度单元。先对该梯度单元的要求和主要结构进行简介。

目录

文摘

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第一章绪论

1.1磁共振成像发展历史和现状

1.2论文的主要研究内容

第二章磁共振成像基本原理

2.1核磁共振基本原理

2.2磁共振成像基本原理

2.2.1磁共振成像基本原理

2.2.2选片原理

2.2.3频率编码

2.2.4相位编码

2.3常规成像脉冲序列和k空间

2.3.1常规成像脉冲序列简介

2.3.2 k空间

第三章磁共振成像仪的基本结构

3.1磁体部分

3.2谱仪部分

3.2.1射频发射单元

3.2.2信号接收单元

3.2.3脉冲梯度单元

3.2.4脉冲序列控制单元

3.3计算机部分

第四章脉冲梯度单元的概述

4.1脉冲场梯度技术

4.2梯度波形发生器

4.3梯度电流放大器

4.4梯度线圈

4.5梯度场强的测量标定

4.6涡流及其测量方法和补偿方法

4.6.1涡流产生和其带来的影响

4.6.2涡流的测量方法

4.6.3补偿涡流的方法

第五章教学成像仪中低成本的脉冲梯度单元

5.1脉冲梯度单元的主要结构和技术要求

5.2基于PCI的梯度波形发生器的结构和实现

5.2.1 PCI总线简介

5.2.2梯度波形发生器的硬件构成

5.2.3卡上逻辑控制实现

5.3梯度功率放大器

5.4参数测试和实验结果

5.4.1梯度单元的性能参数测试

5.4.2与成像仪集成后成像实验结果

第六章医用成像系统中的梯度波形发生器

6.1梯度波形发生器的主要结构和实现功能

6.2基于PCI的梯度波形发生器的硬件结构和实现

6.2.1梯度波形发生器的硬件结构和主要电路

6.2.2 FPGA主要控制逻辑实现

6.2.3涡流补偿预加重的实现

6.3参数测试和实验结果

6.3.1梯度波形发生器的性能参数测试

6.3.2与成像仪集成后成像实验结果

第七章总结

7.1现阶段存在的问题、解决方案和展望

攻读硕士期间发表论文

参考文献

致谢