Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10 | Следующая страница реферата

Рассмотрим движение этих векторов в системе координат, вращающейся с угловой скоростью, которая равна средней скорости ларморовой прецессии, соответствующей некоторому среднему значению поля Н0. векторы [pic]i называют спиновыми изохроматами.

Действие 900-ного импульса состоит в том, что после его окончания все векторы [pic]i оказываются в плоскости xy, перпендикулярной направлению постоянного магнитного поля [pic]0. если выбрать оси х’ и у’ во вращающейся системе координат так, что высокочастотное поле [pic]1 будет направлено по оси х’, то в конце импульса все спиновые изохроматы будут параллельны оси у’ (рис.11б).

Однако ввиду того, что они имеют разные скорости прецессии, т.к. находятся в областях образца с различными значениями поля [pic]0, то некоторые из них будут вращаться быстрее, а некоторые ( медленнее системы координат. Поэтому в системе координат, вращающейся с некоторой средней угловой скоростью, спиновые изохроматы будут рассыпаться в “веер”, как это показано на рис.11в. Т.к. приемная катушка индукционной системы реагирует только на векторную сумму этих моментов, то наблюдается затухание сигнала.

Хан нашел, что воздействие на систему второго импульса через промежуток времени ? после первого приводит к появлению через равный промежуток времени 2? эхо-сигнала. Эхо-сигнал наблюдается даже в том случае, когда за время 2? произойдет полное затухание сигнала свободной прецессии.

На рис.12. представлен ряд диаграмм, показывающий, как система спиновых изохроматов реагирует на последовательное приложение к ней 900- и 1800-ных импульсов. Последовательные этапы явления, представленные на этих диаграммах (рис.12.), таковы:

1. Первоначально система находится в тепловом равновесии, и все векторы намагниченности параллельны постоянному полю [pic]0.

2. Под влиянием высокочастотного поля, направленного по оси х? вращающейся системы координат, векторы намагниченности за время первого импульса отклоняются от направления оси z к направлению оси у?.

3. После окончания 900-го импульса все векторы намагниченности расположены в экваториальной плоскости в направлении оси у?

(векторное произведение [[pic][pic]1] есть вектор, перпендикулярный в данном случае плоскости z?x?). Если продолжительность импульса t? достаточно мала, то никакой релаксации или рассыпания векторов намагниченности в "веер", связанного с неоднородностью поля [pic]0, наблюдаться не будет.

[pic]

Рис.12. Образование сигнала спинового эха при воздействии 900- и 1800-ных импульсов

4. Сразу же после включения высокочастотного поля Н1 происходит затухание свободной прецессии, что приводит к рассыпанию спиновых изохроматов в "веер", расположенный в плоскости х?у?.

5. через промежуток времени ? на систему действует 1800-ный импульс продолжительностью 2t?. В результате действия этого импульса вся система векторов [pic]i поворачивается на 1800 вокруг оси х?.

6. По окончании второго импульса каждый из векторов намагниченности во вращающейся системе координат продолжает двигаться в прежнем направлении. Однако теперь, после поворота на 1800, это движение приводит не к рассыпанию, а к складыванию "веера" векторов.

7. Через промежуток времени 2? после начала первого импульса все векторы намагниченности, находящиеся в плоскости х?у?, будут иметь одно и то же направление и создадут сильный результирующий магнитный момент в отрицательном направлении оси у?. Это приводит к наведению в приемной катушке сигнала, называемого эхо-сигналом.

8. После появления эхо-сигнала векторы намагниченности опять рассыпаются в "веер", и наблюдается обычное затухание свободной прецессии.

Затухание сигнала эхо (начиная с момента времени 2?) совпадает по форме с затуханием сигнала свободной индукции после первого 900-го импульса. Сразу за 1800-ным импульсом никакого сигнала свободной индукции не возникает.

Форма эхо-сигнала, как и форма сигнала затухания свободной прецессии, зависит от временного закона, которому подчиняется рассыпание в "веер" вектора намагниченности. Если магнитное поле неоднородно, то когерентность теряется быстро и эхо-сигнал будет узким ;ширина его порядка (???0)-1.
Т.о., механизм спинового эха исключает обычное нежелательное влияние неоднородности стационарного магнитного поля.

Если молекулы остаются продолжительное время в одних и тех же частях образца, то амплитуда эхо-сигнала определяется только процессами релаксации и, следовательно, пропорциональна ехр(-2?/Т2). Однако в жидкостях и газах процессами диффузии можно пренебрегать не всегда. Поэтому, вследствие передвижения молекул в неоднородном магнитном поле, скорость рассыпания в
"веер" некоторых векторов намагниченности изменяется.

В результате происходит некоторая дополнительная потеря когерентности.
В этом случае амплитуда эхо-сигнала оказывается зависящей от ? следующим образом: ехр[–2?/T2 –k(2?)3/3].

(3.9)

Для эхо-сигналов, полученных для последовательности 900- и 1800-ных импульсов k=1/4?2GD ,

(3.10) где D – константа диффузии;

G – среднее значение градиента магнитного поля (dH0/dt)ср.

Если выполняется условие

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: клетка реферат, реферат на тему орган.





Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10 | Следующая страница реферата