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CASE DETAIL

多自由度磁導航梯度磁場控制系統

日期:2021-11-25 10:14
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摘要:

華鳴儀器憑借較扎實的磁場設計基礎,相繼開發了利用有效空間制造大均勻區空間磁場、高梯度勾形磁場、高強度高均勻區永磁磁場、交直流疊加磁場、程控軟磁材料磁鍛煉及其退磁磁場和多自由度梯度磁場。在磁場發生設備方面處于國內外同行優越水平。產品被國內多家科研院所采用,并出口到美國、澳大利亞、香港等科研院校,涉及軍工實驗、磁材處理、生物實驗、醫療手術和磁粉成像等領域。公司正逐步從磁測量設備優良供應商,向更**的磁性材料測試設備和磁場設計應用設備的供應商轉型,前景將更為廣闊。

梯度磁場是指磁場強度隨空間位移的變化磁場強度發生變化的磁場,一維的梯度磁場可以用dH/dx來表示。磁場梯度方向一般我們指磁場梯度變化*大的方向,當dH/dx為一固定常數時我們稱為均勻梯度磁場,當磁場為一變換常數時我們稱不均勻梯度磁場,當dH/dx=0時,就是我們常說的均勻磁場。

均勻磁場的我們可以采用永磁磁路、電磁鐵、螺線管和亥姆霍茲線圈等獲得,這在設計中相當廣泛,設計相對成熟。研究方向是如何優化結構較小磁鐵消耗、電能消耗,以及降低成本和空間消耗。華鳴儀器已經用永磁強磁SmCo為用戶設計640kA/m的均勻磁場(0.1%),用于銀聯卡抗磁性實驗的需要;采用**型亥姆霍茲線圈設計承擔國內××天文臺設計1000mmX1000mmX1000mm區域均勻度1.0% 磁場設計,承擔軍工實驗需要500mmX500mmX500mm區域均勻度0.3% 磁場設計。永磁材料測試電磁鐵目前也達到消耗功率2kVA在極面直徑60mm,間隙10mm,磁場達到29.5kOe的水平。成績的取得與全體員工的共同努力和行業中朋友的幫助分不開。

梯度磁場的設計是一個更具魅力的事情,在醫療手術方面,相當于一只無形的手控制介入探頭按規定路線進行游走,到達預定位置,可廣泛用于心血管手術、尿道手術和眼科手術等,可以預計在不久的將來會有更多的同行投入到這個方向的研究和設計中。公司也特別看好利用多自由度梯度磁場在球域中進行醫學磁介質導航控制系統的開發與設計。目前華鳴儀器正積極的與國外科研院校和醫院進行交流合作,爭取不久的將來設計出能使用在人體上的大型介入磁導航控制系統,減輕病人在手術中的風險和痛苦,造福人類。

華鳴儀器通過從2012年開始應用戶要求設計梯度磁場,先后完成了6套梯度磁場的設計,*大梯度達到9T/m,*高磁場強度達到0.2 T,配合用戶完成多項課題的開發和研究,多自由度磁導航控制系統模型介紹如下,和同行共享。

 

1、澳大利亞愛迪斯科文大學:8頭,球域直徑250mm,梯度2T/m,*大磁場:0.15T。 

2、香港城市大學:6頭,球域直徑200mm,梯度2T/m,*大磁場0.065T。 


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