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磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging，MRI)作为一种临床医学影像技术，近二十年来发展迅速，已经成为临床影像诊断中不可缺少的现代化诊断设备。相对于X射线机、CT等影像技术，MRI对人体无电离辐射而且具有较高的成像质量。
传统的磁共振成像(MRI)主磁体通常比较长，长度在1.8～2.0m，病人检查时需要在狭小的深孔中停留20～30分钟，由于此检查孔幽闭狭长，光线暗淡，视野受限，部分病人容易产生幽闭恐惧症。为了改善检查的舒适度和使用高场MRI成像，设计超导短腔和开放式磁共振成像(MRI)主磁体已经成为一种趋势。
本文提出了一种磁共振成像(MRI)主磁体混合设计方法，采用电流逆方法和非线性优化方法相结合来设计磁共振成像(MRI)主磁体。首先将磁体模型进行简化，认为电流集中分布在一个圆柱的表面层，将电流分布问题变换成一个线性问题，用迭代的方法求解该线性方程组得到电流在空间的分布，然后利用非线性优化的方法对线圈截面参数进行优化，得到符合实际的线圈模型。
利用该混合设计方法本论文分别进行了被动屏蔽主磁体、开放式主磁体、头部专用主磁体和主动屏蔽主磁体的设计。其中被动屏蔽主磁体和主动屏蔽主磁体最短长度达到1m，具有很好的开放性。此外还利用该设计方法，研究了主磁体长度对电流分布、超导线用量、最高磁场等磁体参数的影响。大量设计实例表明该方法具有很好的适用性。