基于拓扑优化的单边核磁共振永磁磁体研究  

Topology Optimization in the Arrangement of Permanent Magnet Array for Unilateral NMR

作　　者：肖继军[1] 张一鸣[2] 陈继忠[1] 王静晓 

机构地区：[1]中国科学院电工研究所,北京市海淀区100080 [2]北京工业大学电子信息与控制工程学院,北京市朝阳区100022 [3]加拿大罗克韦尔自动化公司

出　　处：《中国电机工程学报》2007年第12期82-85,共4页Proceedings of the CSEE

基　　金：国家自然科学基金(50377043)~~

摘　　要：为了在单边核磁共振仪器外产生梯度恒定的磁场,提出利用基于拓扑优化和有限元法的优化设计方法。通过伴随变量法推导出永磁系统中拓扑设计灵敏度的解析表达式,在连续性拓扑灵敏度分析的基础上,利用罚函数法来优化单边核磁共振仪器永磁磁体的磁化方向。数值结果表明,提出的优化方法能使单边核磁共振仪器外产生梯度恒定的磁场。To obtain a constant gradient magnetic field outside unilateral nuclear magnetic resonance（NMR）, optimal design method based on finite element method（FEM） and topology optimization is proposed. Topology design sensitivity in terms of design variables of permanent magnetic system is derived analytically using the adjoint variable method. Then coupled with continuum topology sensitivity analysis, penalty-function method is employed to find an optimized distribution of the direction of magnetization of the permanent magnets of unilateral NMR. Numerical study shows the effectiveness of the proposed optimal design method.

关 键 词：单边核磁共振 设计灵敏度 永磁 拓扑优化 罚函数法 

分 类 号：TM15[电气工程—电工理论与新技术]