基于磁表面等离子人工材料的核磁共振射频探头性能研究
发布时间：2021-06-17 17:54
磁共振成像是一种先进的医学成像模式,旨在通过外部的射频线圈来激发和接收内部原子的响应。图片的质量取决于大量的目标原子、射频线圈的激发功率、接收线圈的灵敏度等。在实际中大量的目标原子由于受到功率特定吸收率的影响,射频激励的功率往往是受到一定限制。提高成像效率和分辨率是在磁共振研究领域中一个长期存在的课题。射频线圈是磁共振成像的关键部件之一,其性能能够对提高SNR、空间分辨率和探测深度具有重要的意义。本文设计了一种可用于磁共振成像（MRI）的负磁导率超材料磁感应透镜（MIL）,该超透镜能够实现等效的磁表面等离激元（MSPs）效应。表面等离激元（SPP）技术广泛应用于研究结合特异性、抗体质控、抗体选择、药物发明、细胞信号传导、生物标记物、亲和层析等。本文设计加工的MIL能够在拉莫尔进动频率297.2 MHz附近实现负的磁导率,能够增强由射频线圈产生的B1场的倏逝波分量。磁共振成像的实验结果表明,第一组实验的小水膜在25 mm的距离上矢状面的图像SNR提高了约80%;第二组实验的小水膜在28 mm距离上矢状面和轴状面的图像SNR比分别提高约260%和62%;第三组实验大水膜在15 mm的距离上...
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
金属与介质分界面上的电子和电磁场分布
图 1.1 金属与介质分界面上的电子和电磁场分布Fig 1.1The charge and electromagnetic field distribution at the metal/dielectric interfaceSPR 传感器 (如图 1.2 所示) 具有高灵敏度、免标记、实时检测、样品用量少等特点在药物检测、生物蛋白检测、物理检测等领域发挥重要的作用。SPR 传感技术的关键是能够实现 SP 的激发与检测，一般激发方法主要是光栅耦合、棱镜耦合和波导耦合三种。其中，棱镜耦合的方式一般主要包括两种类型，第一种类型是基于 Otto 棱镜结构的棱镜；第二种则是基于 Kretschmann 棱镜结构类型。Otto结构是将待测物质放置于金属薄膜和棱镜之间的间隙，通过调整空隙的厚度实现SP 激发。但是该方法在结构中间隙小于入射光波长，因而控制的难度比较大，一般用于表面需要保护的待测物。如图 1.2 所示的是：基于 Kretschmann[11]结构类型的棱镜，在图中所展示的是将金属薄膜直接镀在 Kretschmann 棱镜结构的表面正上方，该方法具有结构简便、重复可实验性高等技术优点，因而一般绝大多数的工1.2 研究的背景和意义
图 1.3 展示的是二氧化硅粒子表面沉积金纳米溶胶过程的示意图[12]，该方法金溶胶直接沉积或先吸附氯金酸，再通过还原氯金酸的方法在二氧化硅介质上制备金纳米壳结构。首先对二氧化硅颗粒进行表面功能化修饰使其具有功团，随后通过功能基团将金材料吸附在其表面，最终在 600 nm 的二氧化硅面直接沉积 10 nm 左右的金纳米溶胶颗粒。
【参考文献】：
博士论文
[1]周期性金属纳米结构表面等离子激元器件的研究[D]. 梁瑜章.大连理工大学 2016
[2]新型人工电磁表面的理论、设计及系统级应用[D]. 李允博.东南大学 2016
[3]人工电磁介质对电磁波的调控[D]. 丁飞.浙江大学 2015
硕士论文
[1]用于磁共振成像的新型人工电磁介质透镜设计[D]. 蒋建峰.浙江大学 2014
[2]新型人工电磁介质在磁共振成像中的应用研究[D]. 谢易宏.浙江大学 2012
本文编号：3235649
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
金属与介质分界面上的电子和电磁场分布
图 1.1 金属与介质分界面上的电子和电磁场分布Fig 1.1The charge and electromagnetic field distribution at the metal/dielectric interfaceSPR 传感器 (如图 1.2 所示) 具有高灵敏度、免标记、实时检测、样品用量少等特点在药物检测、生物蛋白检测、物理检测等领域发挥重要的作用。SPR 传感技术的关键是能够实现 SP 的激发与检测，一般激发方法主要是光栅耦合、棱镜耦合和波导耦合三种。其中，棱镜耦合的方式一般主要包括两种类型，第一种类型是基于 Otto 棱镜结构的棱镜；第二种则是基于 Kretschmann 棱镜结构类型。Otto结构是将待测物质放置于金属薄膜和棱镜之间的间隙，通过调整空隙的厚度实现SP 激发。但是该方法在结构中间隙小于入射光波长，因而控制的难度比较大，一般用于表面需要保护的待测物。如图 1.2 所示的是：基于 Kretschmann[11]结构类型的棱镜，在图中所展示的是将金属薄膜直接镀在 Kretschmann 棱镜结构的表面正上方，该方法具有结构简便、重复可实验性高等技术优点，因而一般绝大多数的工1.2 研究的背景和意义
图 1.3 展示的是二氧化硅粒子表面沉积金纳米溶胶过程的示意图[12]，该方法金溶胶直接沉积或先吸附氯金酸，再通过还原氯金酸的方法在二氧化硅介质上制备金纳米壳结构。首先对二氧化硅颗粒进行表面功能化修饰使其具有功团，随后通过功能基团将金材料吸附在其表面，最终在 600 nm 的二氧化硅面直接沉积 10 nm 左右的金纳米溶胶颗粒。
【参考文献】：
博士论文
[1]周期性金属纳米结构表面等离子激元器件的研究[D]. 梁瑜章.大连理工大学 2016
[2]新型人工电磁表面的理论、设计及系统级应用[D]. 李允博.东南大学 2016
[3]人工电磁介质对电磁波的调控[D]. 丁飞.浙江大学 2015
硕士论文
[1]用于磁共振成像的新型人工电磁介质透镜设计[D]. 蒋建峰.浙江大学 2014
[2]新型人工电磁介质在磁共振成像中的应用研究[D]. 谢易宏.浙江大学 2012
本文编号：3235649
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