摘要：为了在单边核磁共振仪器外产生梯度恒定的磁场，提出利用基于拓扑优化和有限元法的优化设计方法。通过伴随变量法推导出永磁系统中拓扑设计灵敏度的解析表达式，在连续性拓扑灵敏度分析的基础上，利用罚函数法来优化单边核磁共振仪器永磁磁体的磁化方向。数值结果表明，提出的优化方法能使单边核磁共振仪器外产生梯度恒定的磁场。

关键词：单边核磁共振 设计灵敏度 永磁 拓扑优化 罚函数法 

单位：中国科学院电工研究所; 北京市海淀区100080; 北京工业大学电子信息与控制工程学院; 北京市朝阳区100022; 加拿大罗克韦尔自动化公司; 剑桥; 加拿大