[发明专利]一种核磁共振波谱仪的柱面匀场线圈及设计方法

权利要求书

1、一种核磁共振波谱仪的柱面匀场线圈，每一项匀场线圈由多组相互对称的鞍型线圈组成，将多项匀场线圈产生的磁场叠加在一起，可以抵消磁场的不均匀，使其达到核磁共振波谱仪的要求；其特征在于：将其绕制在Halbach磁体内并与磁体同心的圆柱面上，施加电流可以产生特定的磁场。

2、根据权利要求1的核磁共振波谱仪的柱面匀场线圈，在磁体中心附近的磁场球谐函数展开式中，每一项表达式代表了匀场线圈需要产生的特定的磁场，其特征在于：Halbach磁体主磁场方向为圆柱横向。

3、一种核磁共振波谱仪的柱面匀场线圈的设计方法，根据核磁共振波谱仪的要求和磁场球谐函数展开式，确定需要设计的每项匀场线圈的磁场表达式，将多项匀场线圈产生的磁场叠加在一起，可以抵消磁场的不均匀，其中每一项匀场线圈都由几个对称的鞍型线圈组成，其特征在于：首先将鞍型线圈简化为无限长直导线或圆弧导线，根据需要设计的匀场线圈的磁场表达式，判断哪种导线作为产生磁场的主要部分；然后根据导线磁场在原点处的泰勒展开式中的各阶导数表达式构造方程，计算出这些导线的位置参数；最后取Halbach磁体内与磁体同心的圆柱面，按照位置参数将导线绕制在柱面上构成匀场线圈。

4、根据权利要求3所述一种核磁共振波谱仪的柱面匀场线圈的设计方法，其特征在于：如果将无限长直导线作为产生磁场的主要部分，则利用其磁场泰勒展开式中的各阶导数表达式构造方程，设计X、ZX和Z²-X²项匀场线圈。

5、根据权利要求3的所述一种核磁共振波谱仪的柱面匀场线圈的设计方法，其特征在于：如果将圆弧导线作为产生磁场的主要部分，则利用其磁场泰勒展开式中的各阶导数表达式构造方程，设计Z、Y、XY、zY、Z²-Y²和Y(Y₂-3Z₂)项匀场线圈。