一种超导系统涡流测试装置的研究

吴 林，张 镘，史建华

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1 背景

在超导成像系统序列扫描时需要对被试的检查体位进行定位，空间定位通过在主磁场叠加三轴方向上的梯度场实现[1]。施加在主磁场上的梯度场是通过梯度线圈电流产生的，而电流在三轴方向的梯度线圈里快速切换会产生的变化梯度场，使得周边空间产生涡流效应[2]。涡流效应曲线以逼近多组时间参数拟合的 e 指数曲线衰减，使得梯度信号发生畸变，导致超导系统成像图像扭曲[3]，还会产生伪影，涡流效应限制了超导系统序列扫描速度的提升。因此，对超导系统运行时产生的涡流进行检测和去涡流效应补偿是非常必要的。

商业超导成像系统对涡流补偿常采用屏蔽线圈和梯度预加重两种方式。屏蔽线圈方法能抑制涡流的产生，但是该方法需要对原有梯度线圈结构进行重构设计。常用的梯度预加重方法通过设置去涡流补偿预值，运行过程中迭代微调补偿参数来逼近补偿目标值，但该方法补偿时间较长。文献[4]提出利用传统绕制线圈进行涡流信号的采集,可快速获取涡流补偿参数，但传统绕制线圈体积粗大且精度差，严重影响检测到的涡流信号的准确度，补偿效果欠佳。在总结超导磁共振领域涡流检测方法优缺点的基础上，本文提出一种基于PCB设计的电感线圈来测量涡流和去涡流补偿的方法，该方法先……