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超高场磁共振成像系统(MRI)可以提供更高信噪比、更高分辨率和更好对比度的图像。因此超高场MRI也成为近些年来磁共振技术研究和发展的重点。本人在2011年初开始参与到中国第一台应用于功能代谢成像的9.4 T多核素磁共振系统的研制工作。本文的主要工作都是围绕该9.4 T磁共振系统的研制而展开。然而，考虑到9.4T磁共振系统迄今为止还未投入使用，我们在7T磁共振系统中对一些创新设计进行了研究和验证。 本文的一个主要工作是研制超高场MRI系统中的射频线圈。首先，我们利用快速准确的仿真方法优化和制作了八通道发射接收线圈阵列，并得到高质量的磁共振图像。另外，我们首次使用“磁墙”的去耦合方法制作了多个通道的回路线圈阵列。相对于传统的去耦合方法，该方法制作的线圈阵列具有更好的去耦合性能、更高的信噪比和更好的并行成像能力。除此之外，我们还设计了用于9.4T MRI质子和钠成像的双频发射接收线圈阵列。在该设计中，质子线圈阵列和钠线圈阵列的磁场正交分布，因而它们之间的电磁耦合可以忽略。这在很大程度上简化了双频线圈阵列的制作，并且避免了因为耦合带来的信噪比损失。 本文的另一个重要工作是研发应用于超高场MRI的多通道功率监测系统。我们设计的功率监测系统包括了16个测量通道，可以同时监测8个发射通道的前向和反向功率。为了保证MRI系统的安全，我们根据国际相关标准对长时间和短时间内的能量沉积进行实时监测。在硬件设计中，我们采用了FPGA作为处理和控制单元，它的并行运算能力也保证了该系统能够高速实时的运行。