Spin eko

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 12 juni 2016; kontroller kräver 3 redigeringar .

Spineko är den spontana förekomsten av en kärnmagnetisk resonanssignal och en elektronparamagnetisk resonans en tid efter att en sekvens av RF-fältpulser har applicerats på provet [1] .

Utvecklingshistorik

Spineko upptäcktes av Erwin Hahn [2] och markerade början på utvecklingen av pulsade NMR-metoder. Hahn exciterade spinnet med en andra puls applicerad efter den första efter ett tidsintervall, och efter att ha passerat efter den första pulsen observerade han den andra signalen. Efter sin experimentella upptäckt bekräftade Hahn det också teoretiskt, baserat på Blochs ekvationer . $\pi /2$ $\tau$ $2\tau$

Förklaring av effekten

Tänk på förekomsten av ett spinn-eko steg för steg:

Vid det första ögonblicket är gruppen av snurr (avbildad med röda pilar) orienterad längs magnetfältet riktat vertikalt (längs z-axeln). $H_{0}$
Sedan, med hjälp av en impuls , vänder vi snurren till det horisontella (xy) planet. $\pi /2$
Vidare kommer vi att anta att snurren är i ett koordinatsystem som roterar runt axeln med frekvens . I ett sådant koordinatsystem i ett enhetligt magnetfält är spinnen i vila, men på grund av lokala inhomogeniteter i magnetfältet börjar spinnen att precessera med olika hastigheter och i olika riktningar. Detta leder till dämpning av den totala magnetiseringen. ${\displaystyle \omega =\gamma H_{0))$ $z$

Efter ett tag applicerar vi en impuls som vänder snurren åt motsatt håll. $t$ $\pi$
Vi ser att under de kommande sekunderna kommer varje snurr att vända i samma riktning med samma vinkel som det vände under de föregående sekunderna. Det betyder att i sekunder efter omkastningen av impulsen kommer faserna för alla snurr att sammanfalla. $t$ $t$ $t$ $\pi$
Faserna för alla snurr sammanföll.

En animering av alla steg i spinekoförekomsten visas nedan. Fler pilar läggs till för att visa att spinn-eko inträffar även med betydande fasavveckling orsakad av magnetfältsinhomogenitet:

Spin eko förfall

Spineko kan användas för att noggrant mäta den transversella relaxationstiden T 2 eftersom varken longitudinell relaxation eller lokala magnetfältsinhomogeniteter påverkar spinekots intensitet. Animationen nedan visar mätprocessen. För olika avstånd mellan och pulser mäts ekosignalens intensitet och sedan hittas tiden T2 från det erhållna beroendet . $t$ $\pi /2$ $\pi$

Applikationer

Spineko-fenomenet används för att mäta relaxationstiden, för att studera intramolekylära magnetfält, strukturen hos kristaller och andra egenskaper hos materia. Den kan användas för att göra fördröjningslinjer och minnesenheter. [3]

Se även

Nukleär magnetisk resonans

Anteckningar

↑ Slikter, 1981 , sid. 49.
↑ Hahn E. L. Phys. Varv. , 80, 580 (1950)
↑ Pomerantsev NM Fenomenet spinn ekon och dess tillämpningar // UFN . - 1958. - T. 65, nr 1. - S. 87-110. — URL: http://ufn.ru/ru/articles/1958/5/c/ Arkiverad 4 augusti 2016 på Wayback Machine

Litteratur

Slikter Ch . Fundamentals of theory of magnetic resonance. — M .: Mir, 1981. — 445 sid.