1、人體血糖無創(chuàng)核磁共振檢測具有無創(chuàng)性、快速性、準確性等優(yōu)點，受到了國內(nèi)外學者的廣泛關(guān)注。磁體是核磁共振系統(tǒng)中不可或缺的模塊，磁體工作區(qū)域的磁場強度和磁場均勻性直接影響著核磁共振信號的好壞，但是，目前常用的核磁共振磁體體積龐大且成本昂貴，難以滿足人體血糖無創(chuàng)檢測的需求。因此，本文針對人體手指血糖無創(chuàng)核磁共振檢測的技術(shù)需求設(shè)計永磁體結(jié)構(gòu)并完成實驗。首先基于磁路設(shè)計理論和有限元方法，設(shè)計一種體積小、場強高且均勻性好的磁體結(jié)構(gòu)，并對磁體的幾何參數(shù)

2、進行優(yōu)化。然后，制作相應(yīng)的檢測探頭，結(jié)合商業(yè)核磁共振電子控制系統(tǒng)，搭建血糖核磁共振檢測平臺。最后，基于搭建的平臺，實驗測試了不同葡萄糖濃度的模擬血糖溶液和人體手指，證明了本文研制的磁體能有效地應(yīng)用于血糖無創(chuàng)核磁共振檢測。論文取得了下列研究成果:
　　(1)基于永磁磁路設(shè)計理論和靜磁場有限元分析方法，通過仿真計算不同類型的磁路，設(shè)計了一種適用于人體手指血糖無創(chuàng)核磁共振檢測的多層Halbach型永磁體磁路結(jié)構(gòu)。重點研究解決Halbac

3、h磁體端部效應(yīng)導(dǎo)致的磁場不均勻性問題，創(chuàng)新性地提出通過磁環(huán)徑向調(diào)整補償法優(yōu)化磁體結(jié)構(gòu)，使得磁體中心φ20×20mm的圓柱形區(qū)域內(nèi)磁場強度可達447mT，不均勻度約為4.46×102ppm，在φ10×10mm區(qū)域內(nèi)甚至可以達到50ppm以內(nèi)。通過研究強磁零部件的裝配工藝，完成多層永磁體組裝，最終研制的磁體高107.2mm，外徑φ180mm，中間通孔40×40mm，總重量僅7.4kg(磁鐵5.3kg+鋁合金2.1kg)。
　　(2)通

4、過研制螺線管核磁共振檢測探頭，結(jié)合永磁體和商業(yè)核磁共振電子控制系統(tǒng)，搭建核磁共振實驗平臺，對血糖模擬溶液和人體手指進行實驗研究，驗證了本文研制的多層Halbach型永磁體能夠有效地應(yīng)用于人體手指血糖的無創(chuàng)核磁共振檢測。通過檢測去離子水的自由感應(yīng)衰減信號(FID)，驗證了磁體裝置的磁場均勻性。實驗測量了五種不同樣品的核磁共振CPMG衰減信號，實驗結(jié)果顯示，五種樣品的橫向弛豫時間大小關(guān)系與商業(yè)Bruker檢測裝置比較完全一致，證明了本文研制