Manyetik rezonans görüntüleme magnetlerinin yüksek sıcaklık süperiletken şeritlerden kavramsal tasarımı ve çoklu fizik analizleri
Conceptual design and multiphysics analysis of magnetic resonance imaging magnets by high temperature superconducting tapes
- Tez No: 769626
- Danışmanlar: PROF. DR. FEDAİ İNANIR, DOÇ. DR. ÖNDER YARGI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Bilim ve Teknoloji, Physics and Physics Engineering, Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Duyarlılık analizi, Elektromanyetik, Manyetik rezonans görüntüleme, Süper iletkenlik, Tasarım optimizasyonu, Sensitivity analysis, Electromagnetic, Magnetic resonance imaging, Superconductivity, Design optimization
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Fizik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
MRG için aktif olarak korunan geniş çaplı bir mıknatıs sistemi tasarlanmıştır.COMSOL Multiphysics'in gradyan tabanlı optimizasyon çözücüsü, MRG sisteminde simetrik elektromıknatısların optimum geometrik düzenlemesini elde etmek için kullanılmıştır. Yüksek ve homojen bir manyetik alan oluşturmak için, on çift pankek bobine (ÇPB) sarılmış ikinci nesil (2G) nadir toprak baryum-bakır-oksit (REBCO) yüksek sıcaklık süperiletkeni (YSİ) kullandık. ÇPB setlerinin boyutları, REBCO YSİ şeritlerinin boyutu dikkate alınarak seçilmiştir ve optimize edilmiş tasarım çözümü, her ÇPB setinde manyetik alan, kaçak alan ve YSİ şeritlerinden geçen akımı sağlar. 1.5 T aktif korumalı bir mıknatısın tasarım detaylarını sunuyoruz. 200 mm DSV'de 1.23 ppm'lik homojensizlik ve 5 m mesafenin dışında 0.05 G kadar düşük bir kaçak alan elde edildi. Ek olarak, ÇPB setlerinde 2.40 T'lik düşük bir tepe alanı elde edilmiştir, bu da“quench”koruması için faydalıdır. Bu düşük homojensizlik, daha yüksek bir sinyal-gürültü oranı ve sonuç olarak daha hızlı görüntü toplama ve daha iyi görüntü kalitesi sağlar. Bu, hastalıkların daha erken aşamalarda teşhis ve tedavi edilebileceği anlamına gelir. Sonuçlarımız, REBCO YSİ kullanan bu MRG mıknatıs tasarımının klinik tanıda kullanım için uygun olduğunu ve oluşturulabileceğini göstermektedir. Ayrıca üçüncü bölümde tasarlanmış olan perdelemeli magnet tasarımları için AC transport kayıp analizinin yanı sıra elektro-termal ve elektro-mekanik analizler gerçekleştirilmiştir.
Özet (Çeviri)
An actively shielded wide-bore magnet system has been designed for magnetic resonance imaging. The gradient-based optimization solver of COMSOL Multiphysics has been used to obtain an optimum geometrical arrangement of symmetrical electromagnets in the MRI system. To generate a high and homogeneous magnetic field, we employed a second-generation (2G) rare-earth barium-copper-oxide (REBCO) high-temperature superconductor (HTS) which was wound into ten double pancake coils (DPC). The dimensions of the DPC sets have been chosen considering the size of REBCO HTS tapes, and the optimized design solution provides magnetic field, stray field, and current passing through the HTS tapes on each DPC set. We present the design details of a 1.5 T actively shielded magnet. The inhomogeneity of 1.23 ppm in the 200 mm DSV and a stray field of as low as 0.05 G outside of the 5 m distance were achieved. Additionally, a low peak field of 2.40 T in DPC sets has been accomplished, which is beneficial for“quench”protection. This low inhomogeneity provides a higher signal-to noise ratio and, consequently, faster image collection and better image quality. This means that diseases can be diagnosed and treated at earlier stages. Our results show that this MRI magnet design using REBCO HTS is suitable for use in clinical diagnosis and could be constructed. In addition, AC transport loss analysis as well as electro-thermal and electro-mechanical analyzes were carried out for the shielded magnet designs designed in the third section.
Benzer Tezler
- Manyetik rezonans görüntüleme teknikleri
Magnetic resonance imaging techniques
SERKAN ERİŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
Radyoloji ve Nükleer TıpPamukkale ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN ERDOĞAN
- Menisküs patalojilerinin değerlendirilmesinde manyetik rezonans görüntüleme yönteminin yeri
Başlık çevirisi yok
SİBEL AKSU(ALACA)
- Lomber disk hernilerinde bilgisayarlı tomografi ve manyetik rezonans görüntüleme yöntemlerinin tanı değerlerinin karşılaştırılması
Başlık çevirisi yok
BÜLENT TİMUR DEMİRGİL
- Yumuşak doku yerleşimli patolojilerde bilgisayarlı tomografi ve manyetik rezonans görüntüleme
Başlık çevirisi yok
M.GÜNER BİLGİN
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
1992
Radyoloji ve Nükleer TıpEge ÜniversitesiRadyodiagnostik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ESİN EMİN ÜSTÜN
- Medulla spinalisın pars cervicalis çaplarının manyetik rezonans görüntüleme ile değerlendirilmesi
Başlık çevirisi yok
ASLI YILMAZ
Doktora
Türkçe
1992
MorfolojiHacettepe ÜniversitesiMorfoloji (anatomi) Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DOĞAN TANER