在核磁共振(NMR)或磁共振成像(MRI)中,射频(RF)脉冲的幅度和持续时间决定了它们对样品中磁化矢量的影响。对于90°和180°脉冲,FID信号的初始幅度特征如下:
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90°脉冲:
- 初始磁化矢量:在90°脉冲作用下,样品中的磁化矢量从静磁场方向(通常是B0方向,即纵向)被翻转到横向平面上,形成初始的横向磁化。
- FID信号的初始幅度:90°脉冲结束后,FID信号的初始幅度最大,因为此时所有的磁化矢量都处于横向平面上,相位一致,形成了最大的宏观磁化。
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180°脉冲:
- 初始磁化矢量:180°脉冲通常用于重聚失相位的磁化矢量,或者在自旋回波序列中产生回波。180°脉冲会在与90°脉冲相反的方向上翻转磁化矢量,如果FID信号已经衰减,180°脉冲会将其恢复到原始位置。
- FID信号的初始幅度:180°脉冲本身不会直接产生FID信号,但如果是在FID信号的衰减过程中施加180°脉冲,可以观察到FID信号的幅度在脉冲后的某个特定时刻恢复到接近初始值。
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信号的依赖性:
- FID信号的初始幅度依赖于RF脉冲的能量、样品中氢原子核的密度、以及样品的T1和T2弛豫特性。
- 90°和180°脉冲的频率必须与样品的拉莫尔频率匹配,以确保有效的能量交换。
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信号的衰减:
- 在90°脉冲后,FID信号随着时间的延长而衰减,这是由于T2弛豫过程导致的失相位。
- 180°脉冲可以在FID信号衰减后重新同步失相位的磁化矢量,从而在特定时间点(回波时间TE/2)形成自旋回波。
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信噪比:
- 90°脉冲后的FID信号通常具有较高的信噪比,因为它代表了样品中所有可检测的磁化矢量。
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成像和谱分析:
- 在成像中,90°脉冲用于激发样品,而180°脉冲用于生成自旋回波,两者共同决定了图像的对比度和分辨率。
- 在谱分析中,不同角度的脉冲可以用来提取样品的特定信息,例如,90°脉冲后的FID信号可以用来分析样品的化学结构。
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脉冲宽度调节:
- 实际应用中,脉冲的角度是通过调节RF脉冲的宽度来实现的。脉冲宽度越长,角度越小。
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