XFdtd 7.3.2发布 增强生物电磁学中的核磁共振功能

XFdtd 日前发布7.3.2版,该版本主要针对生物电磁学中的核磁共振(MR)进行了功能增强，另外，也对软件的用户体验和计算性能进行了部分更新。 XFdtd 是基于时域有限差分（FDTD）方法的全波三维电磁场仿真软件。FDTD是直接对Maxwell 方程的微分形式进行离散的时域方法，天生适合解决宽频瞬态问题，如雷电脉冲、HIRF电磁脉冲等，各类材料问题，复杂精细结构和电大尺寸的天线及阵列设计，电中小尺寸的天线布局问题等。FDTD 方法计算复杂度低，所需内存和计算时间与未知量成正比，仿真电大尺寸复杂精细结构效率高。此外，通过GPU 硬件加速，可以将仿真速度提升50~300 倍，是工业上第一款支持MPI并行仿真的平台。

XFdtd广泛应用于天线及阵列、天线布局、微波器件、电磁兼容、生物电磁、特殊材料、光子晶体等领域。

本次主要更新内容包括：

1 鸟笼工具

在该工具的帮助下，用户可以非常方便快速的创建鸟笼型MR线圈并进行仿真计算。该工具是由一系列的选项和参数设置页面组成。

通过这些设置页面，用户可以一步一步的定义几何参数细节，谐振频率，创建并设置波形，创建并设置电容元件，最后选择源的数量并对整个结构进行激励。

通过这一系列的设置操作，鸟笼工具就已经创建好了用户指定的几何结构以及一系列连接在线圈结构上的电路元件，同时也包含波形，相位，时延等初始参数。鸟笼设计工具包含了低通，带通，高通，和一致性源驱动模式等几种线圈类型。

2 MR传输效率与MR成像相关的输出类型

新版本中，能应用于MR医疗成像仿真分析的功能也包括MR传输效率和近似MR成像。对于MR鸟笼线圈，单圈线圈，和一系列指定幅度与相位分布的MR相控阵来说，MR的传输效率与信噪比是成正比的。在生物电磁学仿真计算中，XFdtd通过线圈和B分量电场输出，以及生物组织中的水分比例来仿真计算得到近似MR成像。

3 XFdtd 助手工具

新版本中的助手工具非常有用，它通过一步一步的向导模式让才入门的新用户能够在很短的时间内熟悉软件的使用流程并上手自己创建工程。如下图所示，助手工具窗口中的每一个标签卡都能够帮助用户完成其中文字描述的相应的工程创建步骤。用户每完成一步，这一步标签卡前面就会出现表示完成操作的勾。对于经验丰富的用户来说，也可以选择关掉该助手工具，选择自己进行软件操作。

4 可用性增强

现在最新版本的XFdtd已经降低了稳态场计算中XStream加速的内存需求量。另外，在模型编辑功能中对表面和边缘选择工具进行了功能增强。

关于未尔

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