永磁体磁共振仪器由于成本较低,目前仍具有广泛的应用前景。随着技术的发展,永磁体磁场强度不断提高,这对永磁体磁共振技术的研究提出了许多新需求,特别是在便携式检测方面。受磁块材料和平板结构等影响,永磁体产生的磁场不均匀性更复杂,球谐高阶匀场项更困难。另一方面,永磁体磁场边缘区域的不均匀性比超导磁体明显,特别是对于肩关节等部位成像时,磁场不均匀问题就显得特别突出。而多线圈(MultiCoil)B0匀场作为近年来发展起来的新匀场技术,表现出独特的优点。由于B0场分布特性和磁体的结构特点,研究开放永磁体的MC匀场方法具有重要的意义。形状不规则的线圈能够进一步提高多线圈匀场的效果,但增加了多线圈设计的难度和复杂性,不规则线圈或许能够为永磁体的MC匀场提供一种高效的匀场方法。本文完成了以下工作:一、首先对开放磁体中MC匀场理论进行了详细分析,对用毕奥-萨法尔定律计算磁场的方法及公式进行了延伸以及推导,使用非线性拟合的方法优化匀场电流值的计算,分别对不规则线圈优化中使用的遗传算法(GA),模拟退火算法(SA)以及模拟退火遗传算法(GASA)进行了详细说明及分析。二、设计了基于GASA算法的C型永磁磁体不规则MC匀场的整体算法,其中包括利用线圈磁场产生算法,电流拟合算法,不规则线圈优化算法以及整体算法流程。同时通过三维数据处理方法建立了线圈模型以及不均匀场模型。三、研究了C型永磁体中多线圈匀场的特点,针对寻找不规则线圈最优形状的效率,给出了利用GASA算法优化不规则多线圈形状进行匀场的方法。通过仿真永磁体中肩部不规则多线圈的匀场,分析了线圈复杂度、尺寸和组数等参数的影响,对比了超导磁体和永磁体中MC匀场的区别。结果显示,对于C型永磁体中样品边界区域的局部不均匀B0场,不规则多线圈能够获得更好的匀场效果,GASA算法提供了一种更为稳定更高效的优化方法。除了线圈形状外,线圈排布位置结构以及大小也对匀场起重要作用,因此也可将线圈位置,大小等多个参数设为优化目标,甚至每组线圈形状也可以不同,以线圈简洁度为约束条件进行多目标优化,这是更复杂的问题,将是后续研究的重点之一。