单边核磁共振Halbach磁体结构设计
【摘要】 传统核磁共振仪器多采用封闭式磁体结构，导致仪器开放性和便携性差，制约其应用范围。为解决上述问题，该文基于电磁场理论，利用二阶有限元方法，研究半环形Halbach磁体的结构设计方法，分析磁块几何结构和尺寸等参数对Halbach磁体产生的中心场强、横向均匀度和纵向梯度的影响。验证该磁体结构无需增加线圈，即可产生核磁共振实验所需的横向均匀纵向梯度分布的磁场。优化后的单边Halbach磁体结构为:磁块尺寸为0.5 m×0.095 m×0.095 m、磁体结构半径为0.63 m，在50 cm×50 cm区域得到中心场强为0.020 9 T，不均匀度为3.085×10−4，梯度为0.739 mT/cm的磁场。
