1、關于脈沖核磁共振實驗關于脈沖核磁共振實驗的幾點討論的幾點討論邱桐06300220190l兩種理論/觀念量子力學和經典電磁理論l宏觀磁化強度M在磁場下的運動l軟脈沖硬脈沖的區別l自旋回波實驗中90度與180度間隔時間D1對圖像的影響 lCPMG脈沖序列如何避免 180度脈沖不精確造成的誤差積累 兩種理論兩種理論量子力學和經典電磁理量子力學和經典電磁理論論 l量子力學：lNMR信號的產生源自于原子核的自旋能級對射頻信號的能量的匹配。000zHBB IB m 12m 1/ 2zI 00wB00wB核磁共振條件 經典電磁學理論經典電磁學理論 l磁化強度本質上是宏觀磁矩，它在線圈中有自身的磁通量。當磁化

2、強度繞磁場旋進時，線圈中的磁通量就要發生周期性的變化，因而在線圈中可以記錄到振蕩頻率為 的交變電流。l 0BdMMadt l 在解釋NMR 信號的產生時要同時運用這兩種觀點宏觀磁化強度宏觀磁化強度M在磁場下的運動在磁場下的運動lZ方向的磁場 l水平方向的射頻RF場B1l弛豫作用0BM繞Bo的進動M繞B1的章動信號的衰減軟脈沖和硬脈沖軟脈沖和硬脈沖 l軟脈沖：是選擇性RF脈沖，激發譜比樣品吸收譜窄，只能激發一定范圍內的質子l硬脈沖：是非選擇性RF脈沖。時域短，有很寬的頻譜，頻域比的吸收譜寬 選層原理選層原理l磁場 樣品的拉莫進動頻率 l線性梯度場 lZ方向上的吸收譜 0B00wBzG00()zz

3、zwBGwG z硬脈沖頻域比的吸收譜比w1-w2 寬，無法成像 成像結果成像結果芝麻黃豆NMR信號強度的周期性變化信號強度的周期性變化020406080100050010001500200025003000intensityRFAmp1% B在軟脈沖Fid實驗中，不同軟脈沖射頻的強度RFAmp1下的NMR信號強度脈沖施加的時間P1相同）。可以看見信號強度隨脈沖射頻的強度呈周期性變化。造成了上述結果的原因：造成了上述結果的原因： l根據電磁感應理論，信號的大小主要由線圈內感應到的磁通量的變化率的大小決定上圖的信號的大小反映了M的x-y分量 大小l在場 中進動的總磁化強度M在射頻場 作用下，會遠離

4、z軸轉過一定的角度 這就造成了M的x-y平面的分量 大小不同。0B1B1BtsinxyMM周期性變化 最低點 不完全為零自旋回波實驗中自旋回波實驗中90度與度與180度間隔度間隔時間時間D1對圖像的影響對圖像的影響90度脈沖 180度脈沖 自旋回波的形成自旋回波的形成是什么導致了這些不同？是什么導致了這些不同？ D1=1000微秒D1=3000微秒D1=5000微秒D1=10000微秒緣由緣由CPMG脈沖序列脈沖序列在x軸上施加90度脈沖，總磁化強度M轉到y軸上，在y軸上加180度脈沖，在t=D2D2=2D1時刻正好會聚在y軸上，以后的180度脈沖都在y軸上加，具相也在y軸上完成180度脈沖不精確造成的誤差積累度脈沖不精確造成的誤差積累 l激發譜不夠均勻 l射頻場的均勻性有限 l有些核的旋轉達不到180度 如何用如何用CPMG避免這些積累避免這些積累一部分脈在在與x-y