射频中心频率(RF frequency)和拉莫尔频率(Larmor frequency)相等时,意味着射频脉冲的频率与氢原子核在这个静磁场中自旋预赛的频率完全匹配。在这种情况下,产生的自由感应衰减(FID, Free Induction Decay)信号具有以下频率特征:
共振条件:当射频中心频率等于拉莫尔频率时,达到了核磁共振的条件。这使得氢原子核能够吸收射频能量,从而在低能态和高能态之间发生跃迁。
FID信号频率:FID信号是氢原子核在接收到射频脉冲后所产生的信号。由于射频中心频率和拉莫尔频率相等,FID信号将以拉莫尔频率的频率振荡。
信号幅度:在共振条件下,FID信号的幅度取决于射频脉冲的能量、样品中的氢原子核数量以及核的弛豫特性。
信号衰减:FID信号随时间衰减,其衰减速率受T2弛豫时间影响。T2弛豫时间反映了横向磁化矢量的衰减速率。
相位变化:如果样品中的磁场不均匀,或者存在不同的化学环境,FID信号的相位也会随时间变化。
频率分布:样品中不同位置的氢原子核可能因为局部磁场的微小差异而有不同的拉莫尔频率,导致FID信号有一个频率分布,这个分布反映了样品的化学结构和物理环境。
傅里叶变换:FID信号通常通过傅里叶变换(FT)转换成频域信号,得到MRI图像所需的频率和相位信息。
线宽:FID信号的线宽(即频率分辨率)可以受到多种因素的影响,包括样品的温度、磁场的稳定性、样品的均匀性等。
成像和谱分析:在成像中,FID信号的频率和相位信息用于重建图像;在核磁共振谱(NMR spectroscopy)分析中,FID信号的频率分布用于识别不同的化学成分。
自旋回波:在某些情况下,为了提高信号的稳定性和对比度,会在FID之后施加180°重聚脉冲,形成自旋回波信号,这也将在拉莫尔频率处振荡。
在实际的MRI成像中,射频中心频率会被精确调整以匹配特定样品或组织的拉莫尔频率,以实现最佳的信号激发和采集。