铁氧体磁芯磁场分布的优化及其对磁纳米热疗的影响

作     者：汤云东 陈泓霖 高跃明 TANG Yundong;CHEN Honglin;GAO Yueming

作者机构：福州大学物理与信息工程学院福建福州350108 

出 版 物：《中南大学学报（自然科学版）》 (Journal of Central South University:Science and Technology)

年 卷 期：2023年第54卷第8期

页      面：3079-3089页

核心收录：

学科分类：08[工学] 09[农学] 0901[农学-作物学] 0836[工学-生物工程] 090102[农学-作物遗传育种] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(62071124) 福建省自然科学基金资助项目(2020J01464) 福建省科技计划项目(2021I0005) 

主　　题：磁热疗 磁场 铁氧体 有限元方法 生物传热方程 

摘      要：以缠绕着载流线圈的铁氧体磁芯为基础,应用有限元方法分析载流线圈位置对磁场分布的影响,接着采用磁场不均匀性函数结合遗传算法对磁芯气隙内的磁场均匀度进行优化,优化后的磁芯磁场通过顺序耦合方式被进一步应用于磁热疗治疗温度分布分析,采用治疗期间肿瘤区域内的有效治疗温度对肿瘤体积的占比来评估磁热疗治疗效果。研究结果表明:线圈位于气隙两端所产生的磁场优于其位于左端所产生的磁场,与等效磁路分析结果基本一致。本文所提优化方法可使得气隙磁场均匀度显著提高,并使磁热疗肿瘤区域最高治疗温度达到临界值,显著提高治疗效果。