超导量子干涉器件（SQUID）是一种极为灵敏的磁通探测器,在液氦温度（4.2 K）下,其磁通灵敏度高达μΦ₀/√Hz量级。随着超导量子干涉器件被应用到核磁共振（Nuclear magnetic resonance,NMR）和磁共振成像（Magnetic resonance imaging,MRI）领域,极低场（ultra-low-field,ULF）NMR和MRI相关的研究受到了广泛的关注。不同于传统高场MRI,ULF MRI的主磁场强度在百μT（10^-4 T）量级。因此,极低场磁共振成像在测量时面临的主要挑战是信噪比的提高。为了提高系统成像的信噪比,对现有系统进行了升级。具体的措施为采用预极化线圈系统对样品进行极化取代原有的永磁体极化方案。极低场磁共振系统在升级后,预极化线圈的存在带来的射频噪声干扰,以及系统电力设备噪声已经影响到系统的正常工作。为解决这一问题,设计了屏蔽室系统,用来屏蔽噪声,提高信噪比。首先,我们对比了在自由空间中和旧屏蔽室内的磁场噪声,提出新屏蔽室必须能有效衰减环境噪声一半以上。根据我们提出的目标,计算与仿真了不同铝板厚度的屏蔽室屏蔽效能,发现6 mm厚的铝屏蔽室符合我们的需求。随后搭建屏蔽室以及屏蔽室性能测试系统,测试结果满足设计要求。另外对比了在自由空间中和屏蔽室内频率为5.9 kHz时,水样品的信噪比由3提高到20,显著地提高了测量样品信号的信噪比。但是由于预极化线圈需要在极短的时间内对线圈进行关断操作,所以会在屏蔽室的壁上产生涡流进而导致涡流杂散磁场,影响系统的工作。针对这一问题,已经仿真出能有效补偿涡流杂散磁场的线圈系统,补偿系统可以将涡流场的强度衰减90%以上,同时有效地减少ULF MRI系统的死区时间,减少涡流对系统的影响。新屏蔽室的应用有效地衰减了环境噪声,但是对50 Hz工频谐波噪声的抑制不够,以及在无屏蔽室环境下系统都会面临工频噪声的干扰。为了解决这些问题,我们提出了基于磁场的空间相关性的极低场磁共振成像工频噪声抑制方法。我们利用参考通道与信号通道同时采集信号,补偿信号通道中的噪声分量,有效地消除了成像图像上的带状伪影,提高了图像的质量。论文的最后对本文的工作做了总结并对下一步工作进行了展望。