小型化的核磁共振谱仪由于其便携性的优势,成了当下核磁共振领域的研究热点.近年来,Halbach磁体在小型化核磁共振波谱仪领域得到了广泛应用.永磁体磁场的不均匀性对无源匀场方法提出了较高的要求.因此,本文基于机械可调的Halbach永磁体阵列结构进行了无源匀场研究.首先研制了由12个机械可调的磁块构成的Halbach磁体,并建立了磁块位置和磁场均匀性的最小二乘问题,随后利用了一种结合Levenberg-Marquardt法和拟牛顿法的优化算法,通过改变磁块的径向位置来优化磁场的均匀性.通过这种方法,成功将1.03 T的Halbach磁体中心区域(半径为2.5 mm)的均匀度从7391×10^(-6)提升到154.23×10^(-6).本文提出的匀场方法相对于传统的无源匀场方法更加灵活和简便,有望应用于核磁共振波谱仪和其他需要高磁场均匀度的仪器.
李正喆;郭亮;任旭虎;
中国石油大学(华东),控制科学与工程学院,山东青岛266580中国石油大学(华东),海洋空间与信息学院,山东青岛266580
物理学
核磁共振波谱仪;Halbach磁体;无源匀场;Levenberg-Marquardt方法;拟牛顿方法
《波谱学杂志》 2024 (002)
P.128-138 / 11
山东省自然科学基金资助项目(ZR2021ME093)。
10.11938/cjmr20233091
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