XFdtd 7.3.2發(fā)布 增強(qiáng)生物電磁學(xué)中的核磁共振功能

XFdtd 日前發(fā)布7.3.2版,該版本主要針對生物電磁學(xué)中的核磁共振(MR)進(jìn)行了功能增強(qiáng)，另外，也對軟件的用戶體驗(yàn)和計(jì)算性能進(jìn)行了部分更新。 XFdtd 是基于時域有限差分（FDTD）方法的全波三維電磁場仿真軟件。

FDTD是直接對Maxwell 方程的微分形式進(jìn)行離散的時域方法，天生適合解決寬頻瞬態(tài)問題，如雷電脈沖、HIRF電磁脈沖等，各類材料問題，復(fù)雜精細(xì)結(jié)構(gòu)和電大尺寸的天線及陣列設(shè)計(jì)，電中小尺寸的天線布局問題等。FDTD 方法計(jì)算復(fù)雜度低，所需內(nèi)存和計(jì)算時間與未知量成正比，仿真電大尺寸復(fù)雜精細(xì)結(jié)構(gòu)效率高。此外，通過GPU 硬件加速，可以將仿真速度提升50~300 倍，是工業(yè)上第一款支持MPI并行仿真的平臺。

XFdtd廣泛應(yīng)用于天線及陣列、天線布局、微波器件、電磁兼容、生物電磁、特殊材料、光子晶體等領(lǐng)域。

該版本的XFdtd主要針對生物電磁學(xué)中的核磁共振(MR)進(jìn)行了功能增強(qiáng)，另外，也對軟件的用戶體驗(yàn)和計(jì)算性能進(jìn)行了部分更新。

1鳥籠工具
在該工具的幫助下，用戶可以非常方便快速的創(chuàng)建鳥籠型MR線圈并進(jìn)行仿真計(jì)算。該工具是由一系列的選項(xiàng)和參數(shù)設(shè)置頁面組成。

通過這些設(shè)置頁面，用戶可以一步一步的定義幾何參數(shù)細(xì)節(jié)，諧振頻率，創(chuàng)建并設(shè)置波形，創(chuàng)建并設(shè)置電容元件，最后選擇源的數(shù)量并對整個結(jié)構(gòu)進(jìn)行激勵。

通過這一系列的設(shè)置操作，鳥籠工具就已經(jīng)創(chuàng)建好了用戶指定的幾何結(jié)構(gòu)以及一系列連接在線圈結(jié)構(gòu)上的電路元件，同時也包含波形，相位，時延等初始參數(shù)。鳥籠設(shè)計(jì)工具包含了低通，帶通，高通，和一致性源驅(qū)動模式等幾種線圈類型。

2MR傳輸效率與MR成像相關(guān)的輸出類型
新版本中，能應(yīng)用于MR醫(yī)療成像仿真分析的功能也包括MR傳輸效率和近似MR成像。對于MR鳥籠線圈，單圈線圈，和一系列指定幅度與 相位分布的MR相控陣來說，MR的傳輸效率與信噪比是成正比的。在生物電磁學(xué)仿真計(jì)算中，XFdtd通過線圈和B分量電場輸出，以及生物組織中的水分比例 來仿真計(jì)算得到近似MR成像。

3XFdtd 助手工具
新版本中的助手工具非常有用，它通過一步一步的向?qū)Ｊ阶尣湃腴T的新用戶能夠在很短的時間內(nèi)熟悉軟件的使用流程并上手自己創(chuàng)建工程。如下圖所 示，助手工具窗口中的每一個標(biāo)簽卡都能夠幫助用戶完成其中文字描述的相應(yīng)的工程創(chuàng)建步驟。用戶每完成一步，這一步標(biāo)簽卡前面就會出現(xiàn)表示完成操作的勾。對 于經(jīng)驗(yàn)豐富的用戶來說，也可以選擇關(guān)掉該助手工具，選擇自己進(jìn)行軟件操作。

4可用性增強(qiáng)
現(xiàn)在最新版本的XFdtd已經(jīng)降低了穩(wěn)態(tài)場計(jì)算中XStream加速的內(nèi)存需求量。另外，在模型編輯功能中對表面和邊緣選擇工具進(jìn)行了功能增強(qiáng)。