半球型线圈阵列聚焦磁场计算与性能优化

• 作者: 付兴贺 付相达 孙剑飞 陈武
• 来源期刊: 东南大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 聚焦磁场 聚磁线圈阵列 解析计算 遗传算法 优化设计
• 年，卷（期）: 2020,（4）
• 页码范围: 689-697
• 页数: 9页
• 分类号: TM153
• 字数: 6128字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1001-0505.2020.04.013

摘要

为提高聚磁装置的电磁性能,提升经颅刺激、肿瘤治疗等领域的医疗效果,提出一种半球型线圈阵列结构及优化设计方法.根据电磁场理论建立了聚焦磁场解析计算模型,利用电磁场数值计算方法计算聚焦磁场,验证了解析模型的正确性,揭示了聚焦磁场的分布规律,给出了主要结构参数的灵敏度评价.根据优化目标和约束条件,利用解析模型和智能优化算法(NSGA-Ⅱ)对聚磁线圈阵列开展优化设计,得到满足热性能和聚磁性能等指标的设计结果.建立了聚磁线圈阵列原理样机并开展实验研究.优化计算结果、有限元计算结果及实验结果对比表明:聚焦磁场解析计算模型的计算误差约2％ ～3％,半球型线圈阵列布置合理,聚焦磁场满足范围、梯度以及幅值要求,采用NSGA-Ⅱ优化设计有效提高了线圈阵列的聚磁性能.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	陈武	东南大学电气工程学院	27	251	9.0	15.0
2	付兴贺	东南大学电气工程学院	18	185	5.0	13.0
3	付相达	东南大学电气工程学院	2	0	0.0	0.0
4	孙剑飞	东南大学生物科学与医学工程学院	6	61	2.0	6.0