磁共振成像因其无电离、无辐射性、非侵入性的优势已经成为医学成像的重要工具。目前在医院及科研机构广泛应用的磁共振设备,绝大部分都是利用水分子中的核子(1H)自旋实现成像,在人体肺部这样乏水器官的应用受到了限制。本文围绕低场肺部磁共振成像专用设备展开,以其核心部件梯度系统为切入点,介绍了磁共振成像原理,对肺部磁共振成像所需的氦-3气体极化技术做了简要说明。在梯度系统方面,主要围绕目标场方法设计梯度线圈、研制高性能梯度功率放大器两部分展开,其设计方法与经验不仅仅局限于肺部低场磁共振成像,也可以应用到其他类型磁共振设备中。具体研究内容如下:1)针对永磁型磁共振成像系统,在距离目标成像区域一定距离的平面上推导了梯度线圈的目标场设计方法;在给定的目标场值(目标谐波系数)的条件下利用毕奥—萨伐尔定理计算出电流密度函数;根据稳恒流动条件解出在线圈平面上所引入的电流流函数,将其离散化,找到合适的电流值与线圈的匝数;利用MATLAB软件绘制出线圈平面的导线分布图。2)设计了一款高性能梯度线圈驱动,能够精准跟随梯度信号,输出电流上升下降为微秒级,速度快,波纹小,设置有死区时间,既保证了信号切换速度,又有效防止了短路现象,得到了控制精度高,输出电流波纹平缓的梯度线圈驱动。