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磁共振成像（MRI）技术是继电子计算机X射线断层扫描技术(CT)后医学影像学的又一重大进步。MRI设备可以完成各种高级临床应用，已经成为高场医学影像设备市场上的主流产品。 磁体系统是MRI设备中的核心部件，其性能的优劣直接影响着整个系统的成像质量，因此本文在中国科学院高能物理研究所超导磁体工程中心已有长腔MRI超导磁体样机产业化生产的基础上进行MRI超导磁体设计方法及无源被动匀场技术的深入研究: 针对MRI超导磁体设计，提出了基于整数线性规划算法的自屏蔽主磁体优化设计方法。在磁体线圈可行载流区内按照所用超导线材尺寸进行网格划分，同时综合考虑超导线材内最大磁感应强度、成像区内磁场均匀度、漏场范围等设计要求，以超导线材使用量最小为目标函数，采用0-1或-1-0-1整数线性规划算法得到具有整数匝和层的矩形截面磁体线圈结构。利用该方法给出了满足设计要求的1.5T短腔自屏蔽MRI超导磁体方案，并进行了磁场回归分析、误差分析和超导线圈应力分析等工作。 对于无源被动匀场技术，提出了基于最小二乘优化理论的无源被动匀场算法，并在实际的匀场工作中得到验证;同时设计出一套用于MRI磁体中心区域内的磁场测量装置，该装置可以在满足磁场测量点空间位置精度要求的同时提高磁场测量效率。