一、中心基本情况
零磁科学装置及应用技术创新中心是大科学装置研究院下属五个技术创新中心之一,中心面向人民生命健康与世界科技前沿,依托近零磁极端环境条件下的超高灵敏极弱磁场测量技术,开展零磁科学装置及应用技术研究,开拓零磁医学、零磁生物学等零磁科学领域,支撑人体功能信息成像检测高端医疗装备发展,推动心、脑、肿瘤等重大疾病诊疗方式的变革。目前重点在心磁脑磁成像装置技术与医学应用等方向开展研究,在理论研究和技术研发方面积累了雄厚的基础。
二、组织架构与人员情况
零磁科学装置及应用技术创新中心下设4个专业技术研究所,分别为心磁成像测量技术研究所、脑磁成像测量技术研究所、磁悬浮微特电机及应用技术研究所、磁屏蔽技术研究所。
本中心现有教师17人,博士生110人,硕士生55人,其中国家级杰出人才2人,聘请了来自山东大学齐鲁医院、中南大学湘雅医院、浙江大学医学院附属第一医院、浙江大学医学院附属第二医院等高水平研究型医院的数十位顶尖医学专家担任兼职博导,形成专业齐备层次合理的科研队伍。
三、研究方向与进展
(1)心磁成像测量技术研究所
为满足重大疑难心脏疾病研究对心脏功能检测的迫切需求,本中心利用超高灵敏磁强计测量人体极弱心磁信号,对信号进行成像,并应用于医学研究。重点开展心磁信号降噪、特征分析、磁场建模与仿真、基于心磁信号的疾病诊断与评估等关键技术研究。本中心研制的极弱心磁成像装置已在山东大学齐鲁医院、浙江大学医学院附属第二医院等十余家医院落地应用,开展临床试验研究,采集了一万余例心磁临床数据,建成国内外最大的心磁临床数据库,在急性心梗等重大心脏疾病的早期诊断方面取得突破。
心磁测量装置及其应用
(2)脑磁成像测量技术研究所
在神经科学和脑科学领域,脑神经信号传导机理不清成为神经科学和脑科学研究的瓶颈之一,迫切需要超高灵敏神经信号测量和脑磁图研究装置。极其微弱的大脑神经磁信号难以通过传统手段测量,超高灵敏原子磁强计是神经信号测量研究急需的新型测量手段。本研究所主要开展脑磁阵列优化设计、脑磁信号处理与降噪、脑磁信号与结构像的配准、时频信号分析、正向问题建模与源定位等关键技术。已利用极弱脑磁测量装置实现了视觉、听觉与体感刺激下的脑磁信号分析与成像,并与功能磁共振成像实现了交叉验证。
脑磁测量装置及其应用
(3)磁悬浮微特电机及应用技术研究所
磁悬浮微特电机及应用技术研究所承续北航磁悬浮团队三十余年的磁悬浮工程项目技术优势,以磁悬浮轴承的高速、无磨损、无油清洁等优势,助力若干高端机电设备升级提效。本研究所,具备磁悬浮相关产品的设计、仿真、制造、调试等全流程工程经验与开发能力,面向高端半导体生产制造和科学仪器平台等提供磁悬浮涡轮分子泵全系列产品设计,面向氢燃料电池、制冷压缩、家居电器等提供超高速高效小型化磁悬浮泵机压缩机解决方案。致力推动高端设备的技术创新与进步,为未来产业升级提供新动力。
磁悬浮涡轮分子泵 航天姿控飞轮 磁悬浮微特电机
(4)磁屏蔽技术研究所
针对大设施三类舱及心脑磁成像设备的亟需,本中心聚焦高性能被动磁屏蔽、高精度主动磁补偿两大关键技术研究,其整体性能以达到国际先进水平。高性能被动磁屏蔽技术主要包括磁屏蔽装置电磁设计方法、磁屏蔽舱结构设计方法等,高精度主动磁补偿主要包括精密电流源设计、高精度控制系统设计及高性能扰动抑制方法。目前已完成系列化标准舱、迷你舱、心磁桶、桌面舱的研制,其中心磁桶已在山东大学齐鲁医院、广东中医院等国内知名医院进行了成功应用,并采集了大量有价值的心脑磁数据,为心脑类疾病的诊断及攻克提供了重要支撑。
磁屏蔽装置
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