本發(fā)明屬于磁納米粒子成像，尤其涉及一種基于永磁體和電磁體復合驅動的磁納米粒子成像系統(tǒng)。
背景技術：
1、磁納米粒子成像(magnetic?particle?imaging，mpi)是一種新興的成像技術，利用外加磁場來操控磁性納米尺度粒子的位置和運動進行成像。相較于傳統(tǒng)成像技術，mpi技術具有極高的空間分辨率及靈敏度，可在細胞和組織水平上進行成像，且無輻射、可長時間動態(tài)監(jiān)測，以及高生物安全性等優(yōu)勢。基于mpi技術的成像設備可廣泛應用于心腦血管疾病的診斷和治療、神經(jīng)科學研究、藥物傳遞和細胞追蹤等領域，在生物醫(yī)學領域具有重要的科學和社會經(jīng)濟意義。
2、現(xiàn)有的mpi系統(tǒng)使用電磁體實現(xiàn)選擇場和聚焦場，但功耗較高。因此，亟需一種低功耗的mpi系統(tǒng)。
技術實現(xiàn)思路
1、有鑒于此，本發(fā)明創(chuàng)造旨在提供一種基于永磁體和電磁體復合驅動的磁納米粒子成像系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有的mpi系統(tǒng)功耗高的技術問題。
2、為達到上述目的，本發(fā)明創(chuàng)造的技術方案是這樣實現(xiàn)的：
3、一種基于永磁體和電磁體復合驅動的磁納米粒子成像系統(tǒng)，包括磁體裝置、第一電動旋轉臺、第二電動旋轉臺、第三電動旋轉臺和進樣裝置；其中，
4、磁體裝置包括第一軸承套筒、第二軸承套筒、第一滾動軸承、第二滾動軸承、第三滾動軸承、第一連接件、第二連接件、第一選擇場永磁體、第二選擇場永磁體、聚焦場永磁體、線圈套筒和電磁體，第一軸承套筒與第二軸承套筒連接，第一滾動軸承的內(nèi)圈通過第一連接件與第一選擇場永磁體連接，第一滾動軸承的外圈與第一軸承套筒連接，第二滾動軸承的內(nèi)圈通過第二連接件與第二選擇場永磁體連接，第二滾動軸承的外圈與第二軸承套筒連接；電磁體與第一軸承套筒連接，或者電磁體與第二軸承套筒連接，或者電磁體同時與第一軸承套筒、第二軸承套筒連接；
5、第一電動旋轉臺和第二電動旋轉臺位于磁體裝置的兩側，第一電動旋轉臺通過第一過渡法蘭與第一圓柱形哈爾巴赫陣列永磁體連接，用于驅動第一圓柱形哈爾巴赫陣列永磁體旋轉；第二電動旋轉臺通過第二過渡法蘭與第二圓柱形哈爾巴赫陣列永磁體連接，用于驅動第二圓柱形哈爾巴赫陣列永磁體旋轉；
6、聚焦場永磁體位于第一選擇場永磁體與第二選擇場永磁體的內(nèi)腔中，第三電動旋轉臺位于第二電動旋轉臺的一測，聚焦場永磁體的一端通過第三連接件與第三滾動軸承的內(nèi)圈連接，第三滾動軸承的外圈與第一過渡法蘭連接，聚焦場永磁體的另一端通過第三過渡法蘭與第三電動旋轉臺連接，第一選擇場永磁體、第二選擇場永磁體與聚焦場永磁體均為圓柱形哈爾巴赫陣列永磁體；
7、在第一電動旋轉臺的中心通孔安裝有第一法蘭軸承，在第三電動旋轉臺的中心通孔安裝有第二法蘭軸承，進樣裝置位于聚焦場永磁體的內(nèi)部且兩端分別與第一法蘭軸承、第二法蘭軸承相配合。
8、進一步的，電磁體包括線圈套筒和纏繞在線圈套筒的指紋線圈。
9、進一步的，基于永磁體和電磁體復合驅動的磁納米粒子成像系統(tǒng)還包括磁體支撐架，線圈套筒支撐在磁體支撐架上。
10、進一步的，當線圈套筒的數(shù)量為一個時，線圈套筒與第一軸承套筒或第二軸承套筒連接，當線圈套筒的數(shù)量為兩個時，兩個線圈套筒分別與第一軸承套筒、第二軸承套筒連接。
11、進一步的，基于永磁體和電磁體復合驅動的磁納米粒子成像系統(tǒng)還包括第一環(huán)形連接架和第二環(huán)形連接架，第一環(huán)形連接架與第一軸承套筒之間以及第二環(huán)形連接架與第二軸承套筒之間分別通過連接桿連接，第一環(huán)形連接架和第二環(huán)形連接架均支撐在磁體支撐架上。
12、進一步的，基于永磁體和電磁體復合驅動的磁納米粒子成像系統(tǒng)還包括第一電動旋轉臺支架和第二電動旋轉臺支架，第一電動旋轉臺支撐在第一電動旋轉臺支架上，第二電動旋轉臺與第三電動旋轉臺共同支撐在第二電動旋轉臺支架上。
13、進一步的，進樣裝置包括屏蔽筒、激勵線圈、接收線圈、第一進樣筒、第二進樣筒和支撐筒，接收線圈位于激勵線圈的內(nèi)部，激勵線圈與接收線圈組合形成組合體，組合體位于支撐筒的內(nèi)部，支撐筒位于屏蔽筒的內(nèi)部，屏蔽筒的兩端分別與第一進樣筒、第二進樣筒連接。
14、進一步的，在屏蔽筒的筒壁上沿軸向開設有用于減小渦流的凹槽。
15、進一步的，凹槽沿屏蔽筒的周向均布。
16、進一步的，支撐筒為鏤空結構。
17、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明創(chuàng)造能夠取得如下有益效果：
18、1、本發(fā)明提供的磁納米粒子成像系統(tǒng)采用永磁體與電磁體復合驅動方式，通過圓柱形排列的哈爾巴赫永磁體實現(xiàn)選擇場和聚焦場，因永磁體屬于無源器件，故可有效降低磁納米粒子成像系統(tǒng)的功耗。
19、2、電磁體采用指紋線圈，提升磁場的均勻度。
20、3、屏蔽筒的外壁上開設的凹槽，可以阻斷渦流的形成路徑，在減小渦流損耗的同時，不影響屏蔽筒的射頻屏蔽效果，從而降低屏蔽筒的發(fā)熱溫度。
1.一種基于永磁體和電磁體復合驅動的磁納米粒子成像系統(tǒng)，其特征在于，包括磁體裝置、第一電動旋轉臺、第二電動旋轉臺、第三電動旋轉臺和進樣裝置；其中，
2.根據(jù)權利要求1所述的基于永磁體和電磁體復合驅動的磁納米粒子成像系統(tǒng)，其特征在于，電磁體包括線圈套筒和纏繞在線圈套筒的指紋線圈。
3.根據(jù)權利要求2所述的基于永磁體和電磁體復合驅動的磁納米粒子成像系統(tǒng)，其特征在于，還包括磁體支撐架，線圈套筒支撐在磁體支撐架上。
4.根據(jù)權利要求3所述的基于永磁體和電磁體復合驅動的磁納米粒子成像系統(tǒng)，其特征在于，當線圈套筒的數(shù)量為一個時，線圈套筒與第一軸承套筒或第二軸承套筒連接，當線圈套筒的數(shù)量為兩個時，兩個線圈套筒分別與第一軸承套筒、第二軸承套筒連接。
5.根據(jù)權利要求4所述的基于永磁體和電磁體復合驅動的磁納米粒子成像系統(tǒng)，其特征在于，還包括第一環(huán)形連接架和第二環(huán)形連接架，第一環(huán)形連接架與第一軸承套筒之間以及第二環(huán)形連接架與第二軸承套筒之間分別通過連接桿連接，第一環(huán)形連接架和第二環(huán)形連接架均支撐在磁體支撐架上。
6.根據(jù)權利要求1所述的基于永磁體和電磁體復合驅動的磁納米粒子成像系統(tǒng)，其特征在于，還包括第一電動旋轉臺支架和第二電動旋轉臺支架，第一電動旋轉臺支撐在第一電動旋轉臺支架上，第二電動旋轉臺與第三電動旋轉臺共同支撐在第二電動旋轉臺支架上。
7.根據(jù)權利要求1所述的基于永磁體和電磁體復合驅動的磁納米粒子成像系統(tǒng)，其特征在于，進樣裝置包括屏蔽筒、激勵線圈、接收線圈、第一進樣筒、第二進樣筒和支撐筒，接收線圈位于激勵線圈的內(nèi)部，激勵線圈與接收線圈組合形成組合體，組合體位于支撐筒的內(nèi)部，支撐筒位于屏蔽筒的內(nèi)部，屏蔽筒的兩端分別與第一進樣筒、第二進樣筒連接。
8.根據(jù)權利要求7所述的基于永磁體和電磁體復合驅動的磁納米粒子成像系統(tǒng)，其特征在于，在屏蔽筒的筒壁上沿軸向開設有用于減小渦流的凹槽。
9.根據(jù)權利要求8所述的基于永磁體和電磁體復合驅動的磁納米粒子成像系統(tǒng)，其特征在于，凹槽沿屏蔽筒的周向均布。
10.根據(jù)權利要求7所述的基于永磁體和電磁體復合驅動的磁納米粒子成像系統(tǒng)，其特征在于，支撐筒為鏤空結構。