研究目的
为了实验研究线型超表面本征模对1.5T磁共振成像仪接收灵敏度增强的影响,重点探究信噪比增强如何依赖于研究对象在超表面上的位置与尺寸。
研究成果
实验结果表明,在1.5T磁共振扫描仪中,超表面通过其本征模式对电磁场的空间重分布,使得研究对象的接收信号增强效果直接取决于该对象在超表面上的尺寸与位置。要实现信噪比增强的最大化,关键在于对研究对象进行最优化的放置与尺寸设计。
研究不足
该研究仅限于特定设计的超表面和1.5T磁共振成像仪。性能可能因不同的超表面设计或磁共振系统而异。较大样本对超表面本征模共振频率和品质因数的影响可能会限制其对更大物体的适用性。
1:实验设计与方法选择:
研究设计了一种由黄铜线阵列构成的超表面,将其置于充满蒸馏水的PMMA盒内,以将共振频率调谐至1.5T磁共振成像仪的频率。通过研究信噪比随仿体在超表面上位置和尺寸的变化来评估超表面本征模对接收灵敏度的影响。
2:5T磁共振成像仪的频率。通过研究信噪比随仿体在超表面上位置和尺寸的变化来评估超表面本征模对接收灵敏度的影响。 样本选择与数据来源:
2. 样本选择与数据来源:使用矩形仿体研究其相对于超表面的位置和尺寸对信噪比增强的依赖性。
3:实验设备与材料清单:
超表面由PMMA盒内的14×2黄铜线阵列构成,盒内填充蒸馏水。测量使用1.5T磁共振成像仪和便携式矢量网络分析仪。
4:5T磁共振成像仪和便携式矢量网络分析仪。 实验步骤与操作流程:
4. 实验步骤与操作流程:沿超表面移动仿体并横向移动,测量信噪比增强。使用鸟笼线圈获取每个仿体位置和尺寸对应的MR图像。
5:数据分析方法:
计算有无超表面时的信噪比比值以评估增强效果。测量反射系数以研究仿体尺寸对超表面性能的影响。
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brass wires
Forming the metasurface array to enhance the signal-to-noise ratio in MRI.
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PMMA box
Housing the brass wires and distilled water to form the metasurface.
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distilled water
Filling the PMMA box to act as a high permittivity medium for the metasurface.
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1.5 T MRI machine
Used for acquiring MR images to study the impact of the metasurface on receive sensitivity.
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portable vector network analyzer
Used to measure the reflection coefficient of the loop antenna placed above the metasurface.
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