磁纳米温度测量是基于磁性纳米粒子的磁-温敏感特性实现非侵入式的温度测量方法,其在生物医学(肿瘤热疗、靶向给药)和工业应用(IGBT、大功率LED)等方面中具有独特的优势。相比传统的温度测量方法,磁纳米温度测量方法在活体和不透明物体内部的实时精确温度测量方面优势明显,然而目前其在实际应用中还存在诸多关键问题尚待解决。因此,本文从磁纳米温度测量理论、粒径分布和应用研究等方面进行研究。首先,(1)以最佳信噪比和温度灵敏度为约束条件对混频激励下的谐波成分进行优化选取,构建混频磁场激励下的温度计算模型,从理论模型角度解决目前磁纳米温度测量方法在高温段不适用的技术难题;(2)提出三角波激励下的磁纳米温度测量的优化模型,解决目前初始相位相移的技术难题。其次,针对粒径分布问题,探索出粒径分布与磁纳米粒子磁化响应信息之间的耦合关系,提出采用磁纳米粒子的两个主粒径逼近其粒径分布的思想,构建磁纳米粒子磁化响应谐波与粒径分布之间的数学模型,采用奇异值分解法重建磁纳米粒子的粒径分布信息,仿真与实验结果证明该方法能够快速有效的获取磁纳米粒子的粒径分布信息。最后,(1)大功率LED温度测量应用研究,成功将磁纳米温度测量方法应用到大功率LED芯片温度测量,实现大功率LED芯片层和荧光层温度的测量,实验证实了除了芯片外,荧光层也是LED内部的主要热源之一;(2)依据改进的三角波激励下的磁纳米温度测量模型,设计磁纳米温度反馈控制系统,温度波动幅度小于0.25%,该系统为磁热疗过程中的温度测量和反馈控制提供了新的解决方案。