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磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging, MRI)技术和应用的飞速发展,对MRI系统性能提出了更高的要求。本论文针对磁共振成像质量的提高和MRI系统频率源的应用普适性两个方面,进一步提高MRI系统的性能。为了解决由于磁场均匀性、稳定性和梯度场的线性度对磁共振成像质量的影响,可以采用跟踪磁场变化的方式来获得高质量的磁共振图像。采集的磁场实时变化数据,一方面可以在数据后处理过程中有效地对信号进行矫正,提高图像质量；另一方面也可以有效地对MRI系统锁场,对磁场进行实时矫正,对目前磁共振临床诊断和介入治疗等应用领域有重要意义。因而,本论文提出了一个磁场实时监控的具体方案,研制一个基于19F-NMR的磁共振兼容的磁场监控系统,该系统能够快速准确的监控磁场变化,以便于对磁共振图像进行后期矫正和对磁场进行实时锁场。同时,随着磁共振成像实验越来越复杂,为了适应越来越复杂的成像序列,如快速序列和多层序列等,要求MRI频率源可以支持的波形数据量更大、每个TR内PC机向频率源板卡进行数据传输的时间更短以及更新率更快,为此本论文研制了一个具有更高性能的数字化频率源以满足复杂成像的要求。本论文主要内容如下：1.基于19F-NMR的磁场监控系统的研制。首先,阐述磁共振成像系统主磁场的均匀性、稳定性,以及梯度场的线性度对磁共振成像质量的影响；然后,详述该磁场监控系统的架构和研制过程,包括探头的研制和系统的搭建；最后,在0.3T磁共振成像仪器上验证该监控系统实现了监控磁场变化的功能。2.磁共振成像频率源的研究。首先,阐述实验室原有数字化频率源硬件基本架构、工作原理,以及在复杂磁共振成像应用中的局限性；然后,详述本文设计的数字化频率源的改进方案,包括利用波形概念和行程编码优化数据存储模式和TR内PC机向频率源数据传输时间的原理和实现,以及利用SDRAM的突发传输模式和FPGA系统时钟倍频提高频率源更新率的原理和实现；最后,主要介绍改进后频率源的调试结果。3.总结与展望。对本论文的成果和存在的问题进行总结和分析,并提出下一步研究工作的改进方案。