CAJ | 학술논문

为研究脉冲磁场治疗肿瘤的效果与机理,结合脉冲功率技术和现代电力电子技术,采用固态开关IGBT单管并联作为高压大电流放电开关单元,采用聚焦线圈阵列实现脉冲磁场的空间聚焦,研制了一套输出双指数衰减脉冲波形的脉冲磁场发生器.首先建立了球面型磁场聚焦线圈阵列的几何模型,采用COMSOL Multiphysics有限元仿真软件和遗传算法对线圈阵列的磁场聚焦性能进行了优化,获得了取得最佳聚焦效果的线圈电流组合,并且对其实物进行了研制;然后对发生器电路结构进行设计,重点对并联IGBT单管的触发控制电路、驱动电路和IGBT并联电路进行了设计和研制;最后对发生器的输出脉冲电流和磁场波形以及磁场聚焦线圈的聚焦性能进行了实测.测试结果显示,该脉冲磁场发生器工作稳定可靠,输出磁感应强度幅值、重复频率灵活可调,焦点处脉冲磁场最大幅值为1 mT,上升时间1μs,脉宽3.5 μs;磁场聚焦线圈阵列聚焦效果明显,80％ Bm以上区域所对应的面积S80％约为2.6 × 10-3 m2,只占聚焦平面面积的2.07％,该脉冲磁场发生器的研制为后续医学实验奠定了基础.
위연구맥충자장치료종류적효과여궤리,결합맥충공솔기술화현대전력전자기술,채용고태개관IGBT단관병련작위고압대전류방전개관단원,채용취초선권진렬실현맥충자장적공간취초,연제료일투수출쌍지수쇠감맥충파형적맥충자장발생기.수선건립료구면형자장취초선권진렬적궤하모형,채용COMSOL Multiphysics유한원방진연건화유전산법대선권진렬적자장취초성능진행료우화,획득료취득최가취초효과적선권전류조합,병차대기실물진행료연제;연후대발생기전로결구진행설계,중점대병련IGBT단관적촉발공제전로、구동전로화IGBT병련전로진행료설계화연제;최후대발생기적수출맥충전류화자장파형이급자장취초선권적취초성능진행료실측.측시결과현시,해맥충자장발생기공작은정가고,수출자감응강도폭치、중복빈솔령활가조,초점처맥충자장최대폭치위1 mT,상승시간1μs,맥관3.5 μs;자장취초선권진렬취초효과명현,80％ Bm이상구역소대응적면적S80％약위2.6 × 10-3 m2,지점취초평면면적적2.07％,해맥충자장발생기적연제위후속의학실험전정료기출.