[發明專利]基于空間變換的橢圓柱面橫向梯度線圈設計方法

有效

• 申請號: 201410263728.3
• 申請日: 2014-06-13
• 公開（公告）號: CN104007406A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 平學偉;李黎;韋耿;李昌利;陳嘉琪
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G01R33/385
• 分類號: G01R33/385;H01F5/00;H01F41/04
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

1.基于空間變換的橢圓柱面橫向梯度線圈設計方法，其特征在于，包括：

步驟一：定義梯度線圈所在的橢圓柱面的兩個軸分別在x方向與y方向，預先給定梯度線圈所在的橢圓柱面在x方向的軸長為2a，在y方向的軸長為2b，軸線方向布線長度為2L，梯度場強度G，線性度E；

步驟二：利用空間變換將橢圓柱面變換為圓柱面，然后在圓柱面下構造電流密度基函數與表達式；

步驟三：建立與電流密度有關的泛函構造，通過求解所述泛函的極值得到電流密度表達式的系數；

步驟四：利用求出的電流密度表達式的系數，求出電流密度在空間的分布，得到梯度線圈的布線形狀。

2.根據權利要求1所述的基于空間變換的橢圓柱面橫向梯度線圈設計方法，其特征在于，所述步驟二包括：

步驟2a：所述空間變換為：x'＝x/a,y'＝y/b，(x',y')為空間變換后的直角坐標；

步驟2b：利用空間變換后變換成的圓柱面為：x'²+y'²＝1；(x',y')與極坐標(ρ',φ')具有以下關系：x'＝ρ'cosφ',y'＝ρ'sinφ'；

步驟2c：在圓柱面下構造電流密度基函數，所述電流密度基函為sin(mφ')sin(nωz),sin(mφ')cos((n-0.5)ωz)，其中m和n均為正整數；

步驟2d：定義變量ρ：x,y,z三個方向的電流表達式為：

Jx=-Σm=1MΣn=1Nasin2(mφ′)ρ[amncos(nωz)-bmnsin((n-0.5)ωz)];]]>

Jy=-Σm=1MΣn=1Nb·sin2(mφ′)cos(mφ′)ρ[amncos(nωz)-bmnsin((n-0.5)ωz)];]]>

Jz=-Σm=1MΣn=1N-mcos(mφ′)a2·sin2(mφ′)+b2·cos2(mφ′)·[amnsin(nωz)/-(nω)+bmncos((n-0.5)ωz)/((n-0.5)ω)];]]>

；其中：J_x為x方向的電流表達式，J_y為y方向的電流表達式，J_z為z方向的電流表達式；M，N為預先給定的正整數，ω＝π/L，ω為一個常數，a_mn，b_mn為待求的系數。