研究目的
为优化平行板射频探头以实现高分辨率薄膜成像（特别是磁共振成像MRI应用），通过增强B1磁场的强度和均匀性，旨在用于研究电池中的锂离子传输。
研究成果
利用分布式电容优化平行板谐振器显著提升了B1场的均匀性和强度，使其适用于高分辨率薄膜磁共振成像。实验结果与模拟高度吻合，证明了实现10微米以下分辨率的可行性。该设计可适配于锂离子电池研究，有望增进对离子传输过程的理解。
研究不足
该研究存在一定局限性，例如由于电容器容差、焊点损耗及物理原型缺陷等因素导致仿真与实验结果存在差异。优化方案仅针对100 MHz和1H样品；若需适配其他频率（如7Li的116 MHz），则必须重新优化。样品与梯度场的非正交性可能降低分辨率，且探针灵敏度可能受多个电容器和焊点损耗的影响。
1：实验设计与方法选择：
本研究通过CST Microwave Studio电磁仿真设计和优化平行板谐振器，以最大化B1场强度和均匀性。随后通过B1场映射和高分辨率成像进行实验验证，方法包括基于仿真的优化及自旋回波单点成像(SE SPI)等实验性MRI技术。
2：样本选择与数据来源：
样本包含黑色橡胶仿体（超软聚氨酯）和充填硫酸铜水溶液的矩形毛细管，用于测试探头在2.4T磁场中的性能。
3：4T磁场中的性能。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：设备包括Nalorac 2.4T磁体、Nalorac梯度线圈组、Techron放大器、Tomco射频放大器、Tecmag Redstone控制台、惠普射频网络分析仪及多种电容（如ATC-800B系列）。材料包含铜板、印刷电路板和含掺杂剂的水样。
4：4T磁体、Nalorac梯度线圈组、Techron放大器、Tomco射频放大器、Tecmag Redstone控制台、惠普射频网络分析仪及多种电容（如ATC-800B系列）。材料包含铜板、印刷电路板和含掺杂剂的水样。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：首先进行谐振器设计的仿真优化，根据结果制作原型并调谐至100MHz进行测试。采用纯相位编码法实施B1场映射，使用特定序列参数（如脉冲时长、梯度及采集时间）的SE SPI技术开展高分辨率成像。
5：数据分析方法：
通过信号强度-脉冲时长曲线计算B1场强度，采用统计方法评估均匀性，并对比仿真与实验数据验证优化效果。
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获取完整内容-
CST MicroWave Studio
2017
CST of America
Used for 3D electromagnetic field simulation to optimize the parallel-plate resonator design.
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RF Network Analyzer
8714B
Hewlett Packard
Used to measure the quality factor (Q) of the RF probe by analyzing reflection curves.
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Magnet
2.4T
Nalorac
Superconducting magnet used for MRI experiments, providing the main static magnetic field.
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Gradient Set
7.5 cm
Nalorac
Water-cooled gradient set used to apply magnetic field gradients for spatial encoding in MRI.
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RF Amplifier
2 kW
Tomco Technologies
Amplifier used to drive the parallel-plate resonator with RF power for excitation.
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Console
Redstone
Tecmag
MRI console used to control the imaging sequences and acquire data.
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Capacitor
ATC-800B series
American Technical Ceramics
High Q, low noise capacitors used in the parallel-plate resonator for tuning and matching, and to distribute current.
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Capillary Tube
400 μm thick
VitroCom
Used as a sample holder for high-resolution imaging tests, filled with doped water.
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Black Rubber Phantom
Ultra-Soft Polyurethane
McMaster-Carr
Used as a uniform sample for B1 mapping and imaging experiments to evaluate probe performance.
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