By Tobias Knopp

ISBN-10: 3834815527

ISBN-13: 9783834815521

Tobias Knopp erläutert die Rekonstruktion von MPI-Daten und entwickelt auf Grundlage eines Modells der MPI-Signalkette eine effiziente Methode zur Bestimmung der Systemmatrix. Für die Rekonstruktion der örtlichen Partikelverteilung nutzt er einen gewichteten, regularisierten Kleinste-Quadrate-Ansatz. Im zweiten Teil der Arbeit stellt der Autor verschiedene neuartige Spulentopologien vor.

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80)). 3: Simulierte Magnetisierungsverläufe für Langevin-Partikel von unterschiedlichem Durchmesser und für ideale Partikel mit einer Sprungfunktion als Magnetisierungverlauf. Dabei wurde dieselbe Eisenkonzentration (1 mol(Fe) l −1 ) für unterschiedliche Partikeldurchmesser verwendet. beschrieben werden. Dabei bezeichnet kB die Boltzmannkonstante und T P die Partikeltemperatur (zum Beispiel 310 K in einem Menschen). 3 sind Magnetisierungsverläufe für unterschiedliche Partikeldurchmesser dargestellt.

Die Simulationsumgebung ermöglicht für eine beliebige Spulenanordnung und eine beliebige Partikelverteilung die Berechnung der magnetischen Feldstärke, der Partikelmagnetisierung und der in Empfangsspulen induzierten Spannungssignale. Aufbauend auf den physikalischen Grundlagen wird zunächst das betrachtete kontinuierliche Modell der Signalkette vorgestellt. Um das kontinuierliche Modell mit einem Computer umsetzen zu können, werden verschiedene Größen und Integrale diskretisiert. Zum einen wird der Raum in verschiedenen Gebieten abgetastet, wie zum Beispiel innerhalb der Sende- und Empfangsspulen, wobei die räumlichen Integrale mittels einer Rechteckregel durch Summen angenähert werden.

Zum einen kann die zeitliche Änderung der Magnetisierung mit einer Empfangsspule mittels Induktion gemessen werden. Zum anderen verursacht Induktion Wirbelströme, deren Felder das angelegte Feld unerwünscht verändern. 1 Einzeldrahtspule Zunächst wird in diesem Abschnitt eine Spule mit einer Windung eines unendlich dünnen Drahtes betrachtet. Die Spule schließe die Fläche S mit Rand ∂S ein. 21) ist die Spannung zwischen den Endpunkten der Spule durch die Integration des elektrischen Feldes E gegeben, das heißt u(t) = ∂S E(l, t) · dl.

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Effiziente Rekonstruktion und alternative Spulentopologien für Magnetic-Particle-Imaging by Tobias Knopp


by Mark
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