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MgB_2超导接收线圈的研究

杨刚  
【摘要】:接收线圈是磁共振成像的重要部件,而接收线圈的品质因数则是决定磁共振成像质量的关键因素。经过多年的技术改进,铜接收线圈形状已经尽可能的得到了优化。限制其损耗进一步降低的是铜的电阻导致的损耗。考虑到超导材料的传输电流损耗远小于铜,从而可以进一步降低接收线圈的损耗,提高品质因数。 本文主要就MgB2超导接收线圈在G-M制冷机环境中降温过程及Q值做了理论分析、实验研究以及计算机模拟仿真计算。利用G-M制冷机、扫频仪和LabVIEW软件平台构建了一套样品测试系统;运用PCI采集卡和单片机相结合构建了样品温度采集单元用LabVIEW软件实现数据处理单元;研究了一套恒温装置,解决了受制冷机功率的限制以及材料本身导热差、形状特殊、体积较大等因素而导致的样品温度降低困难和样品表面温度分布不均匀的问题;测量了MgB2超导线圈Q值随温度变化的曲线;并制作了与超导接收线圈相同尺寸的铜线圈作对比。 另外建立合适的模型采用Ansoft HFSS 10.0仿真软件对研究的MgB2超导线圈超导态Q值和相同尺寸的铜线圈Q值进行了模拟计算,结果表明其Q值倍数关系与实验结果相符合,同时也得出接头电阻的存在严重影响谐振回路性能。 理论分析和实验研究均表明,超导接收线圈的Q值较现有的铜线圈的Q值有很大的提高。本文的研究为超导接收线圈的Q值提高的进一步研究提供了理论和实验依据。


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