用于设计磁屏蔽装置的方法和装置以及磁屏蔽装置.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN116029058A(43)申请公布日2023.04.28(21)申请号202111243525.4(22)申请日2021.10.25(71)申请人北京大学地址100871北京市海淀区颐和园路5号申请人北京昆迈医疗科技有限公司(72)发明人高家红李东旭盛经纬(74)专利代理机构北京布瑞知识产权代理有限公司11505专利代理师孟潭(51)Int.Cl.G06F30/17(2020.01)H05K9/00(2006.01)G06F111/04(2020.01)权利要求书4页说明书31页附图8页(54)发明名称用于设计磁屏蔽装置的方法和装置以及磁屏蔽装置(57)摘要本发明提供了一种用于设计磁屏蔽装置的方法和装置以及磁屏蔽装置，该方法包括：确定磁屏蔽装置内部的感兴趣区域，感兴趣区域为预期实现磁场屏蔽效果的区域，磁屏蔽装置包括嵌套设置的N层壳体；确定完备参数集，完备参数集用于描述N层壳体中的至少一层壳体的几何结构以及感兴趣区域与至少一层壳体中的每层壳体的相对位置关系；基于完备参数集获取描述几何结构的一组结果参数，其中，结果参数能够使感兴趣区域内的磁感应强度满足预设阈值。该方法更加科学且效率高，不仅使优化后的磁屏蔽性能与等间距方案相比有大幅度提升，还解决了解析法不能对非同心结构磁屏蔽装置进行优化的问题。CN116029058ACN116029058A权利要求书1/4页1.一种用于设计磁屏蔽装置的方法，其特征在于，包括：确定所述磁屏蔽装置内部的感兴趣区域，所述感兴趣区域为预期实现磁场屏蔽效果的区域，所述磁屏蔽装置包括嵌套设置的N层壳体；确定完备参数集，所述完备参数集用于描述所述N层壳体中的至少一层壳体的几何结构以及所述感兴趣区域与所述至少一层壳体中的每层壳体的相对位置关系；基于所述完备参数集获取描述所述几何结构的一组结果参数，其中，所述结果参数能够使所述感兴趣区域内的磁感应强度满足预设阈值。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述完备参数集获取描述所述几何结构的一组结果参数，包括：以所述完备参数集为自变量，以所述感兴趣区域内的磁感应强度为因变量，输入到无导数优化模型中，得到一组最优参数，其中，所述自变量包括非单调递增自变量，所述非单调递增自变量增加时，所述因变量不单调增加，且设置常数用于在所述无导数优化模型中界定所述非单调递增自变量的上界；验证所述最优参数中的非单调递增自变量是否达到了所述常数界定的上界，如果是，则增大所述无导数优化模型的常数后再重新进行所述无导数优化模型的计算；如果否，验证具有所述最优参数的磁屏蔽装置的感兴趣区域内的磁感应强度是否满足预设阈值；如果是，输出结果，且输出的结果为所述结果参数；如果否，调整所述无导数优化模型的输入，再重新进行所述无导数优化模型的计算。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述输入到无导数优化模型中，得到一组最优参数，包括：通过所述无导数优化模型计算得到基于所述完备参数集的优化参数，并且通过从所述几何结构得到所述磁屏蔽装置的磁场分布的方法将所述优化参数转化成所述磁感应强度，在所述无导数优化模型运算的过程中采用重复计算或迭代计算，来获得所述最优参数和具有所述最优参数的磁屏蔽装置的感兴趣区域内的磁感应强度。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述从所述几何结构得到所述磁屏蔽装置的磁场分布的方法包括有限元法。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述N层壳体的基本几何结构相同且均具有对称性，所述感兴趣区域为三维空间。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述感兴趣区域的中心在所述N层壳体的对称面上。7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述感兴趣区域具有轴对称性，且所述感兴趣区域的对称轴与所述N层壳体的对称轴重合。8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述完备参数集，包括:根据对所述感兴趣区域的磁感应强度的预设阈值来确定所述磁屏蔽装置的基本参数；根据所述基本参数确定所述完备参数集，其中，所述基本参数包括用于表征所述磁屏蔽装置的基本几何结构的参数、所述磁屏蔽装置包括的壳体的层数、N层壳体的材料、每层壳体的厚度以及所述感兴趣区域的大小和所述感兴趣区域相对所述磁屏蔽装置的位置。9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述完备参数集获取描述所述几何结构的一组结果参数，包括：2CN116029058A权利要求书2/4页确定约束条件；基于所述约束条件和所述完备参数集获取描述所述几何结构的一组结果参数，所述约束条件限制了所述完备参数集中的参数范围。10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：基于所述完备参数集，选取与所述完备参数集中相同参数数目的独立的参数，其中，所述独立的参数具有与所述完备参数集相同的完备