论文部分内容阅读
温度精密测量是实现癌症治疗的关键。剩余磁场对磁纳米温度测量精度具有很大影响。本文对剩余磁场来源进行分析,提出了三种消去剩余磁场的方法,并通过实验的方式进行验证和对比,最终实现高精度非侵入式温度测量。这种高精度温度测量方法在生物体内非侵入式温度测量等领域将有重要的应用意义。 本文首先根据谐波幅值与温度的理论模型,搭建了磁纳米温度测量系统。通过利用ANSYS仿真激励磁场均匀度和分析探测线圈探测到的信号,指出当Helmholtz线圈两边圆线圈不同轴、半径不相等、半径不等于间距所引起的激励磁场不均匀,两个探测线圈轴线与激励磁场的夹角不同,差分探测线圈对的线圈匝数和有效面积不一致时,都会带来剩余磁场。通过仿真,指出剩余磁场对温度测量的影响。 然后,本文提出了三种剩余磁场消去方法:基于机械装置的消去剩余磁场方法、基于两个Helmholtz线圈的剩余磁场消去方法、基于DPSD算法的软件剩余磁场消去方法。利用机械装置调节探测线圈位置来调节激励磁场在探测线圈轴线上分量来消去剩余磁场。利用两个Helmholtz线圈同时产生激励磁场形成合成磁场,通过调节其中一个 Helmholtz线圈激励磁场的幅值和相角来调节合成磁场在探测线圈轴线上的分量,消去探测线圈剩余磁场。采用 DPSD算法重构一个与剩余磁场信号相同幅值和相位的信号来抵消剩余磁场达到剩余磁场消去的目的。 最后,本文通过实验对比了三种剩余磁场消去方法对于温度测量的影响,并综合考虑采用基于机械装置的剩余磁场消去方法和基于DPSD的软件剩余磁场消去方法相结合来使用以消去剩余磁场,使最终温度测量误差低于0.1 K。