屏蔽设计

磁共振成像(MRI)是过去50年来最令人兴奋的医学创新之一。在高分辨率下可视化人体内部的软组织的能力已经彻底改变了许多形式的治疗。MRI设备内部的磁体需要产生球形体积的非常均匀的磁场,对于全身扫描仪,其直径可达0.5米左右。磁场越高,空间分辨率越好,信噪比和对比度噪声比也越大,这些场只能使用超导线圈来实现。凭借其在加速器磁铁中的血统,Opera很快被MRI磁体社区掌握,并且已被用于设计几乎所有当今常用的MRI磁体。



但是,这也引入了一个严重的问题。即使是具有有源屏蔽线圈的最佳设计的超导MRI磁体也将产生大量的杂散场。在公共场所,立法规定直流电场应小于5高斯(0.5mT),这通常要求将MRI封装在由钢板制成的屏蔽室内。更高的场磁铁可以提供更好的分辨率图像,但这只会加剧这种情况。十年前,磁密一般位1.5T,现在是3T。

因此,屏蔽室的设计者需要解决多目标问题。他们需要确保盾牌外的区域符合法律要求,同时寻求最大限度地减少使用的材料量(直接出于成本原因,但盾牌的重量也可能过高)。此外,磁体制造商还必须评估屏蔽没有引入对图像体积场的均匀性的扰动,该扰动太大而不能在现场“填充”。许多公司没有依赖“削减和尝试”并冒着过度工程的风险,而是转而使用Opera软件 – 以实现MRI设计所需的PPM精度而闻名 – 来设计屏蔽室。

当屏蔽室设计者不知道超导线圈的配置时,会遇到更困难的挑战。随着新一代MRI的引入(3T取代1.5T),这种情况越来越常见,但旧型号在另一家医院重复使用。屏蔽设计师会看到非屏蔽磁铁的杂散场图,为了成功地使用Opera进行屏蔽设计,他们首先需要确定一组产生类似杂散场图案的线圈。这就是所谓的反问题 – 我们的结果或测量的来源是什么?

在我们的 屏蔽设计网络研讨会上,我们展示了如何:

  • Opera Optimizer可用于屏蔽设计,即使磁铁未知。
  • “薄板”技术可用于在不影响准确性的情况下提高效率。
  • Biot-Savart场计算可用于屏蔽设计中的后处理辅助工具。

Opera FEA工程经理Chris Riley在一篇特别博客文章中谈到了这个问题。

为了帮助一些可能不是有限元分析领域专家的客户,我们的应用工程师已经创建了一个自动脚本来指导用户完成上述过程。 如果您想要演示自动化流程,请随时与我们联系

SHANG HAI

Opera中国

上海捷岩信息科技有限公司
+ 86 21 5484 3152

www.operafea.cn

info@operafea.cn
LOCATIONS

We Are Everywhere



WECHAT

Opera 公众号


GET IN TOUCH

Follow Our Activity

对于持续的电磁相关内容,所有最新的Opera产品信息等,请务必关注我们的以下页面