弛豫时间计算公式
弛豫时间

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弛豫过程所需的时间叫弛豫时间。即达到热动平衡所需的时间。热动平衡即因热量而导致的动态平衡
分类
弛豫时间有两种即t1和t2
t1为自旋一点阵或纵向驰豫时间,纵向磁化强度恢复的时间常数T1称为纵向弛豫时间(又称自旋-晶格弛豫时 间),
t2为自旋一自旋或横向弛豫时间,横向磁化强度消失的时间常数T2称为横向弛豫时间(又称自旋-自旋弛豫时 间)。
每次碰撞之间的时间间隔平均,我们称为驰豫时间г;每次碰撞的速度增量平均,我们称为漂移速度。
作用
处在稳定外磁场中的核自旋系统受到两个作用,一是磁场力图使原子核的磁矩沿着磁场方向就位,另一是分 子的热运动力图阻碍核磁矩调整位置。最后磁矩与稳定磁场重叠并达到—个动平衡,此时沿磁场方向的磁化强度 最大,而与磁场垂直方向的磁化强度平均为零。如果原子核系统再受到—个不同方向的电磁场作用,磁化强度就 会偏离原来的平衡位置,产生与原磁场方向垂直的横向磁化强度,同时与原磁场平行的纵向磁化强度也将减小。 当这个电磁场去掉之后,核系统的不平衡状态并不能维持下去,而要向平衡状态恢复。人们把向平衡状态恢复的 过程称为弛豫过程。原子核从激化的状态回复到平衡排列状态的过程叫弛豫过程。这个过程遵循指数变化规律, 其时间常数称为弛豫时间。
分析
在经典物理中,电场中的粒子可以在电场作用下作加速运动,即
然而,自由电子在外电场作用下在晶体内运动却不能满足这个简单关系。首先,自由电子的静止质量和运动 质量不同,公式中的质量为爱因斯坦的相对质量;另外,电子在晶体内最终会与原子发生碰撞,改变运动状态。这 个碰撞会趋于降低电子从外电场获得的加速度,但电子的最终速度始终是增加。
T1、T2弛豫时间

弛豫
•终止射频脉冲后,被激发的氢质子把所吸收的能量逐步释放出来,恢复到激发前的状态,此过程成为弛豫,所用的时间称为弛豫时间。
弛豫过程即为释放能量和产生MR信号过程。
•弛豫时间分为纵向弛豫时间和横向弛豫时间
纵向弛豫时间
M
100%
63%
短T1长T1T(ms)纵向磁化由零恢复到原来数值的63%时所需的时间,简称T1。
横向弛豫时间
100%
37%
短T1长T1T2MS 横向磁化由最大衰减到原来值的37%所需的时间,简称T2。
T1、T2
•T1和T2反映物质特征,而不是绝对值•人体正常组织与病变组织的T1和T2值是相对恒定的,而且相互之间有一定差别,这种组织间弛豫时间的差别,是MR成像的基础。
加权的概念
•为了评判被检组织的各种参数,可以调节TR(重复时间)、TE(回波时间),以得到突出某种组织特征参数的图像,这种图像称为加权图像(Weighted Image,WI)
•T1WI:主要反映组织的T1时间
•T2WI:主要反映组织的T2时间•PDWI:主要反映组织的H质子密度。
弛豫时间的测量

公式 1
Mz 恢复的表达式为
Mz(t) = M0(1 − e−t/T1)
公式 2
纵向弛豫时间 T1 是组织的固有特性,又称为自旋-晶格弛豫时间,其大小取决于外磁场
和质子与周围环境之间的相互作用(即组织的性质)。
在射频脉冲作用下,质子的相位沿相同的方向排列,以相同的角速度绕外磁场进动,形
核磁共振成像实验室
致谢
感谢实验期间我的搭档金明洲同学的通力合作,在我其他课程最忙的时候可以帮忙先规 划我们的实验进程,使实验不至于因为我的特殊状况而有拖延。俞熹老师的细致讲解和资料
3
核磁共振成像实验室
的提供给我带来很大的帮助。同时也感谢实验室老师们在我们做实验时给予充分的信任,使 我们可以在老师们不在办公室时继续做实验。最后,感谢自己选了这个实验,它教给了我很 多很多的知识和寻找信息的手段。
个有大约 3 倍的关系,其中可能有更多需要更高等的量子力学来解释的驰豫过程。
3、T1 的两种测量方法对比 T1 无法测量的原因主要有,所得幅值变化范围太小,不能体现整个驰豫过程(即纵向弛 豫时间很长);有些样品的反转恢复法可测,可是饱和恢复法却无法测量。反转恢复包括正
负两个区间,可取的点较多,而饱和恢复可取的点都是在正区间,范围较小,容易出现点数
横向弛豫时间 T2 的测量:由 CPMG 序列产生回波,回波的峰值在逐渐衰减,当回波数 目足够多,能够反映横向衰减全过程时,则可通过实验软件自带的 T2 拟合功能进行拟合。 拟合功能中有“双组份”和“单组份”两种拟合方式,不同拟合方式结果不同,随着材料不
同,利用的拟合方式有不同。
实验结果
不同样品弛豫时间(T1、T2)的测量
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Lu Yuting (University Fudan, Shanghai) Abstract: This article gives some results of the measurement of relaxation time in Magnetic Resonance Experiment. From these result, the relative factors in the measurement are discussed, and the best condition for the measurement is presented. Different results of different samples are also presented. Key words: relaxation time, condition of the measurement
电流弛豫drt计算

电流弛豫drt计算电流弛豫(DRT)是一种用于描述电流衰减和恢复过程的方法。
在电化学研究中,DRT常常用来分析电极表面的电荷传输过程和反应动力学。
本文将从人类视角出发,用生动的语言描述电流弛豫的原理和应用。
我们需要了解电流弛豫的基本概念。
当一个电极上施加一个电压时,电流开始流动。
然而,由于电极表面的限制条件和反应速率,电流并不会立即达到稳定状态。
相反,它会经历一个衰减过程,直到最终恢复到稳定状态。
这个衰减和恢复的过程就是电流弛豫。
电流弛豫的时间常常用一个参数来描述,即弛豫时间常数。
这个时间常数反映了电流衰减和恢复的速度。
当电极表面有更多的活性位点时,弛豫时间常数较小,电流衰减和恢复的速度较快;相反,当电极表面的活性位点较少时,弛豫时间常数较大,电流衰减和恢复的速度较慢。
电流弛豫的应用非常广泛。
在电化学领域,它被广泛用于表征电极材料的活性和反应速率。
通过测量电流弛豫的特征,我们可以了解电极表面的结构和性质,以及电荷传输的机制。
这对于设计新型电化学催化剂和改进电池性能非常重要。
除了电化学领域,电流弛豫还被应用于其他领域,如生物医学、材料科学和环境监测等。
例如,在生物医学研究中,电流弛豫可以用来研究生物体内的电活动和生理过程。
在材料科学中,电流弛豫可以用来研究材料的电导率和电荷传输机制。
在环境监测中,电流弛豫可以用来检测水体或土壤中的污染物浓度和传输速率。
电流弛豫是一种描述电流衰减和恢复过程的方法,具有广泛的应用价值。
通过测量电流弛豫的特征,我们可以了解电极表面的结构和性质,以及电荷传输的机制。
在电化学、生物医学、材料科学和环境监测等领域,电流弛豫都扮演着重要的角色。
希望本文能够以生动的语言和丰富的描述,使读者更好地理解和应用电流弛豫的原理和方法。
低场核磁弛豫时间

低场核磁弛豫时间低场核磁弛豫时间是核磁共振(NMR)技术中的一个重要参数,它可以用来研究物质的结构和动力学性质。
本文将从低场核磁弛豫时间的定义、测量方法、应用领域等方面进行介绍,以便读者对其有更深入的理解。
一、低场核磁弛豫时间的定义低场核磁弛豫时间是指核磁共振信号从激发到恢复原始强度所需的时间。
它反映了核自旋间的相互作用和动力学过程。
低场核磁弛豫时间可以分为纵向弛豫时间(T1)和横向弛豫时间(T2)。
纵向弛豫时间描述的是核自旋从激发状态返回到平衡状态的过程,而横向弛豫时间则描述的是核自旋在平衡状态下的相互作用和失去相干性的过程。
测量低场核磁弛豫时间的方法有很多种,常见的有脉冲序列法和连续波法。
脉冲序列法是通过给样品施加一系列的磁场脉冲,观察核磁共振信号的衰减过程来测量弛豫时间。
连续波法则是通过改变激发脉冲的频率和幅度来测量核磁共振信号的强度变化,从而得到弛豫时间。
三、低场核磁弛豫时间的应用领域低场核磁弛豫时间在许多领域都有广泛的应用。
在生物医学领域,低场核磁弛豫时间可以用来研究生物分子的结构和动力学性质,如蛋白质的折叠过程、核酸的双螺旋结构等。
在材料科学领域,低场核磁弛豫时间可以用来研究材料的磁性和电子结构,如磁性材料的磁矩、半导体材料的载流子动力学等。
在化学领域,低场核磁弛豫时间可以用来研究化学反应的动力学过程,如化学平衡的转变、化学反应速率的变化等。
四、低场核磁弛豫时间的意义和前景低场核磁弛豫时间作为核磁共振技术中的一个重要参数,对于研究物质的结构和动力学性质具有重要意义。
它不仅可以提供物质的微观信息,还可以揭示物质的宏观性质和功能。
随着核磁共振技术的发展和应用的广泛,低场核磁弛豫时间的研究将在各个领域取得更多的突破和应用。
低场核磁弛豫时间作为核磁共振技术中的一个重要参数,对于研究物质的结构和动力学性质具有重要意义。
它的测量方法多样,应用领域广泛,并且具有重要的意义和前景。
通过深入了解低场核磁弛豫时间,我们可以更好地理解物质的性质和行为,为科学研究和应用开发提供重要的支持和指导。
弛豫时间 核磁共振氢谱累积时间

弛豫时间核磁共振氢谱累积时间
弛豫时间(relaxation time)是指在核磁共振(NMR)中,核磁共振能级间相互交换的时间。
在NMR氢谱中,主要有两个弛豫时间:
1. 纵向弛豫时间(longitudinal relaxation time或T1值):当核磁共振系统受到外界影响(如电磁脉冲)后,处于激发态的核自旋会逐渐回到平衡态,这个过程被称为纵向弛豫。
纵向弛豫时间是核自旋从激发态返回到平衡态所需的时间。
2. 横向弛豫时间(transverse relaxation time或T2值):当核磁共振系统处于平衡态时,核自旋的磁矩在外界磁场中产生进动(precession)。
当核自旋之间存在相互作用(如分子间相互作用、自旋自旋相互作用等),它们之间的进动会逐渐失去同步,从而造成核磁共振信号的衰减。
这个过程被称为横向弛豫。
横向弛豫时间是核磁共振信号衰减到原始信号强度的1/e(约37%)所需的时间。
弛豫时间的值取决于被测物质的性质和测定条件。
不同分子有不同的弛豫时间,因此弛豫时间可以用来研究分子结构和动力学性质。
在氢谱中,测定弛豫时间常用的方法是通过测定不同脉冲间隔的自旋回波信号的衰减,从而得到横向弛豫时间T2值。
同时,T1值可以通过测定不同时间间隔的激发信号的恢复来获得。
磁共振弛豫时间

磁共振弛豫时间磁共振弛豫时间(T1和T2)是磁共振成像(MRI)技术中的重要参数,它们对于成像质量和临床应用具有重要的影响。
本文将详细介绍磁共振弛豫时间的概念、原理和应用。
磁共振弛豫时间是指在磁场中,磁共振信号从激发状态恢复到平衡状态所需要的时间。
根据不同的弛豫过程,磁共振弛豫时间可以分为纵向弛豫时间(T1)和横向弛豫时间(T2)。
T1是指磁共振信号从激发状态恢复到63%的平衡状态所需的时间,它反映了核磁共振信号的纵向弛豫过程。
T2是指磁共振信号衰减到初始强度的37%所需的时间,它反映了核磁共振信号的横向弛豫过程。
磁共振弛豫时间的测量是通过改变激发脉冲的参数来实现的。
在磁共振成像中,通过对样品进行一系列的激发脉冲,可以得到一组信号,然后通过对这组信号进行处理和分析,就可以得到样品的T1和T2值。
这些数值可以用来描述样品的组织特性,如脂肪含量、水含量、纤维方向等。
磁共振弛豫时间在医学影像学中具有广泛的应用。
首先,它可以用于诊断和评估各种疾病。
例如,在神经影像学中,可以利用T1和T2测量脑组织的异常变化,如肿瘤、炎症和脑梗死等。
其次,在肌肉骨骼影像学中,T1和T2可以用来评估肌肉和骨骼组织的结构和功能,以帮助诊断和治疗肌肉骨骼疾病。
此外,磁共振弛豫时间还可以用于研究人体器官的生理和代谢过程,如水分代谢、血流动力学等。
除了医学影像学外,磁共振弛豫时间还在其他领域有着重要的应用。
在材料科学中,磁共振弛豫时间可以用来研究材料的结构和性能。
例如,在聚合物材料研究中,可以通过测量T1和T2来评估聚合物的分子运动和分子排列方式。
在地球科学中,磁共振弛豫时间可以用来研究地质样品的岩性、孔隙度和渗透性等。
磁共振弛豫时间是磁共振成像技术中的重要参数,它可以用来评估样品的组织特性和疾病变化。
通过测量和分析T1和T2值,可以获得丰富的信息,对于临床诊断、医学研究和材料科学等领域具有重要意义。
未来随着磁共振成像技术的不断发展和完善,磁共振弛豫时间的应用将更加广泛,为人们带来更多的健康和科学福祉。
水泥砂浆介电常数计算公式

水泥砂浆介电常数计算公式引言。
水泥砂浆是建筑工程中常用的一种材料,它具有很好的力学性能和耐久性能。
然而,在一些特定的工程中,我们需要了解水泥砂浆的介电常数,以便更好地设计和施工。
介电常数是描述材料在电场中响应的能力,它对于材料的电性能具有重要的影响。
本文将介绍水泥砂浆介电常数的计算公式及其相关知识。
水泥砂浆的介电常数。
水泥砂浆是由水泥、砂和水混合而成的一种复合材料,其介电常数是描述其在电场中响应能力的重要参数。
介电常数通常用ε表示,它是一个复数,包括介电常数的实部ε'和虚部ε''。
介电常数的实部描述了材料在电场中的极化能力,而虚部描述了材料在电场中的能量损耗能力。
水泥砂浆的介电常数对于建筑材料的电性能、电磁性能以及微波性能具有重要的影响。
水泥砂浆介电常数的计算公式。
水泥砂浆的介电常数可以通过实验测量获得,也可以通过计算得到。
下面将介绍水泥砂浆介电常数的计算公式。
1. 高频介电常数的计算公式。
在高频条件下,水泥砂浆的介电常数可以通过以下公式计算:ε' = ε∞ + (εs ε∞) / (1 + (iωτ)^n)。
其中,ε'为介电常数的实部,ε∞为无穷远处的介电常数,εs为静态介电常数,i为虚数单位,ω为角频率,τ为材料的弛豫时间,n为弛豫指数。
这个公式描述了水泥砂浆在高频条件下的介电常数随频率变化的规律。
2. 低频介电常数的计算公式。
在低频条件下,水泥砂浆的介电常数可以通过以下公式计算:ε' = εs + (ε∞εs) / (1 + (iωτ)^n)。
这个公式描述了水泥砂浆在低频条件下的介电常数随频率变化的规律。
以上是水泥砂浆介电常数的计算公式,通过这些公式可以计算出水泥砂浆在不同频率下的介电常数,从而更好地理解其电性能和电磁性能。
水泥砂浆介电常数的影响因素。
水泥砂浆的介电常数受到多种因素的影响,下面将介绍一些主要的影响因素。
1. 水泥砂浆的配比。
水泥砂浆的配比对其介电常数具有重要的影响。
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弛豫时间计算公式
弛豫时间是物理学中一个重要的概念,它指的是一个系统从某种初始状态到达平衡状态所需的时间。
在核磁共振成像等领域中,弛豫时间被广泛应用。
弛豫时间可以分为纵向弛豫时间和横向弛豫时间。
纵向弛豫时间指的是磁化强度从初始状态到达平衡状态所需的时间,通常用T1表示。
横向弛豫时间指的是磁化强度在垂直于初始方向上的衰减时间,通常用T2表示。
计算纵向弛豫时间和横向弛豫时间的公式如下:
T1 = -t / ln(Mz / M0)
T2 = -t / ln(Mxy / M0)
其中,t为时间,Mz为磁化强度在z方向上的分量,M0为磁化强度在z方向上的平衡值,Mxy为磁化强度在xy平面上的分量。
在实际应用中,弛豫时间的计算还需要考虑到一些影响因素,如磁共振仪器的性能和样品的物理性质等。
因此,弛豫时间的计算常常需要结合实验数据和模型来进行。
总之,弛豫时间是一项非常重要的物理概念,在科学研究和工程领域都有广泛的应用。
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