臺灣博碩士論文加值系統

癌症及創傷對人類而言一直都是非常嚴重的威脅。電磁熱療的技術日漸進步，再加上高溫治療法的微創技術演進，為癌症的病患帶來一線曙光。燒灼治療原理是藉由高頻感應加熱器產生一交變磁場，並利用此磁場加熱在病灶區中的感磁治療針具，使感磁針具升溫至能燒灼腫瘤細胞的溫度，進而達到治療局部腫瘤之療效。本論文針對市售的高週波加熱器之加熱線圈進行改良與實驗研究分析，並改善系統電流回授機制，使系統能更準確、更穩定地運作以及能長時間監測機台，進而達到醫療儀器所要求之安全性。並輔以一多功能之人機介面，讓使用者可更方便地進行操作系統、設定系統相關參數及監控系統狀態，以達到即時控制之目的。

Cancer and trauma are the major threats to human beings up to present. The therapy method for these threats still needs further improvement. The use of electromagnetic thermotherapy systems in surgery offers new hope for these patients. The principle of ablation therapy is to create an alternating magnetic field by high-frequency induction heating machine, so that the magnetically sensitive needle in the lesion can be heated by this magnetic field to reach a temperature that is able to cauterize the tumor cells, in this way the therapeutic effect on local tumor could be achieved. The objective of this thesis is to analyze the applicator of the commercially available high-frequency heating devices, and to improve the accuracy the current feedback mechanism of the system for long time operation. We also designed a GUI program that can be used to easily control the system, setup parameters, and real-time monitor the state of the system.

摘要 I
Abstract II
誌謝 III
目錄 IV
圖目錄 VII
表目錄 X
第一章 緒論 1
1-1 研究背景 1
1-2 國內外文獻回顧 3
1-3 研究動機與目的 4
1-4 論文架構 5
第二章 高頻感應加熱系統之原理與負載特性分析 7
2-1 簡介 7
2-2 感應加熱基本介紹 8
2-2-1 電磁效應 10
2-2-2 焦耳效應 15
2-3 感應加熱系統之特性 19
2-3-1 系統頻率與功率分析 19
2-3-2 被加熱體的電阻係數 21
2-3-3 被加熱體的相對導磁係數 22
2-4 線圈與高導磁係數材料分析 24
2-4-1 鐵磁性材料分類 24
2-4-2 磁路分析 27
2-4-3 線圈電感值分析與等效模型 31
2-5 電流感測器原理 33
第三章 系統架構與設計 34
3-1 前言 34
3-2 電磁感應加熱系統架構 35
3-3 全橋串聯諧振電路架構之運作與分析 38
3-3-1 全橋串聯諧振之工作原理 40
3-4 電流回授架構 44
3-4-1 電流感測器 44
3-4-2 二次側電流回授電路 45
3-5 感應加熱系統人機介面軟體 47
3-5-1 人機介面設計架構 47
3-5-2 人機介面相關功能與流程 49
第四章 實驗結果與討論 53
4-1 系統整體介紹 54
4-2 二次側訊號處理電路之測試 57
4-2-1 電路測試 58
4-2-2 感測二次側電流之測試 59
4-3 探頭加熱效果測試 61
4-3-1 導磁材料種類比較 61
4-3-2 導磁材料擺放位置之比較 66
4-3-3 切換不同頻率對加熱針具之測試 72
4-4 實驗結論 74
第五章 結論與未來展望 75
5-1 結論 75
5-2 未來展望 76
參考文獻 77
自述 83

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