Identyfikatory
Warianty tytułu
Konstrukcja cewki z wykorzystaniem lica do spektrometrii cząstek magnetycznych
Języki publikacji
Abstrakty
The design of an excitation coil for magnetic particles spectrometer (MPS) was described. It was assumed that the spectrometer should measure the spectra of particles of diameter in the range 10-100 nm. To measure the amplitude and phase angle spectra of magnetic nanoparticles it is required to generate sinusoidal alternating spatially homogeneous magnetic field of magnitude of 20 mT. The work volume of the designed spectrometer was 202020 mm allowing measurement of small samples. The estimation of magnetic properties of magnetic nanoparticles is crucial in Magnetic Particles Imaging. In this paper we described the excitation coil design which minimizes power losses on the coil related to heat emission. The resonance circuit operating on 20 kHz frequency was applied. Optimal litze wire configuration was proposed to negate skin and proximity effects. The numeric simulations for the optimal and commercially available suboptimal litze wire configurations were performed. The comparison of the results was shown and discussed.
W artykule tym została opisana konstrukcja cewki pobudzającej do wykorzystania w spektroskopii cząstek magnetycznych. W projekcie złożono, że spektrometr, którego częścią będzie cewka, będzie w stanie mierzyć widma odpowiedzi nanocząsteczek o średnicy od 10 d0 100 nm. Do skutecznego pomiaru widm amplitudowych i fazowych cząstek magnetycznych potrzebne jest pobudzenie ich sinusoidalnie zmiennym w czasie, ale przestrzenie jednorodnym polem magnetycznym o amplitudzie powyżej 20 mT przy częstotliwości 20 kHz. Robocza objętość projektowanego spektrometru została ustalona na 202020 mm, co pozwala na pomiar małych próbek. Estymacja parametrów magnetycznych nanocząsteczek jest niezwykle ważna do prawidłowego odtworzenia obrazu w tomografii nanocząsteczek magnetycznych. Opisana w artykule konstrukcja cewki pobudzającej pozwala na minimalizacje strat mocy na cewce i związanego z tym przegrzewania się układu. Zaproponowana optymalna konfiguracja lica pozwala skutecznie zmniejszyć wpływ efektu naskórkowego i efektu zbliżenia. Zastosowano również układ rezonansowy pracujący przy częstotliwości 20 kHz. Przeprowadzono symulacje numeryczne pola generowanego przez cewki z wykorzystaniem zarówno optymalnych rozwiązań, jak i dostępnych na rynku konfiguracji drutu lica. W artykule zaprezentowano oraz omówiono wyniki części tych symulacji.
Rocznik
Tom
Strony
150--153
Opis fizyczny
Bibliogr. 4 poz., rys.
Twórcy
autor
- Warsaw University of Technology, Institute of Radioelectronics and Multimedia Technology, Department of Nuclear and Medical Electronics
autor
- Warsaw University of Technology, Institute of Radioelectronics and Multimedia Technology, Department of Nuclear and Medical Electronics
Bibliografia
- [1] Biederer S., et al.: Magnetization response spectroscopy of superparamagnetic nanoparticles for magnetic particle imaging. Journal of Physics D: Applied Physics 42.20/2009, 205007.
- [2] Rauwerdink A.M., Weaver J.B.: Harmonic phase angle as a concentrationindependent measure of nanoparticle dynamics. Medical Physics, 37/2010, 2587–2592.
- [3] Wróblewski P., Szyszko J., Smolik W.T.: Development of MPI Mini Scanner Prototype - Coils Design. Imaging Systems and Techniques (IST), 2013 IEEE International Conference, Beijing, 164–168.
- [4] Sullivan C.R., Zhang R.Y.: Simplified design method for litz wire. IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition-APEC 2014.
Uwagi
Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-8e04ad61-c77a-4cfa-b19d-5bea7c0ae139
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.