低场核磁弛豫时间

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低场核磁共振测量孔径原理

低场核磁共振测量孔径原理

低场核磁共振测量孔径原理英文回答:Nuclear Magnetic Resonance Measurement of Pore Size.Nuclear magnetic resonance (NMR) is a powerful tool for characterizing the structure of materials, including the size and shape of pores. NMR measurements can be used to determine the pore size distribution, which is importantfor understanding the transport properties of materials.The most common NMR method for measuring pore size is the pulsed-field gradient (PFG) method. In this method, a pulsed magnetic field gradient is applied to the sample, which causes the spins of the hydrogen atoms in the pore fluid to precess at different rates depending on their location in the pore. The resulting signal is then analyzed to determine the pore size distribution.The PFG method can be used to measure pores with sizesranging from a few nanometers to several microns. The accuracy of the measurement depends on the strength of the magnetic field gradient and the duration of the pulse.Another NMR method for measuring pore size is the relaxation method. In this method, the relaxation times of the hydrogen atoms in the pore fluid are measured. The relaxation times are affected by the size and shape of the pores, and can therefore be used to determine the pore size distribution.The relaxation method is less accurate than the PFG method, but it can be used to measure pores with sizes ranging from a few nanometers to several hundred microns.中文回答:核磁共振测孔原理。

核磁共振法测量弛豫时间实验报告总结

核磁共振法测量弛豫时间实验报告总结

核磁共振法测量弛豫时间实验报告总结核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance,NMR)是一种重要的物理现象和分析技术,广泛应用于物理学、化学、生物学等领域。

本实验旨在通过核磁共振法测量弛豫时间,进一步了解物质的分子结构和动力学性质。

实验中,我们使用了一台核磁共振仪,通过调节磁场强度和频率,使样品中的核自旋进入共振状态。

当核自旋与外加磁场的频率匹配时,核自旋会吸收能量并发生共振现象。

在共振状态下,核自旋的磁矩会发生变化,产生一个旋转磁矢。

核磁共振实验中的一个关键参数是弛豫时间(Relaxation Time),它描述了核自旋从激发态返回到平衡态所需的时间。

弛豫时间包括自旋晶格弛豫时间(T1弛豫时间)和自旋自旋弛豫时间(T2弛豫时间)。

T1弛豫时间是指核自旋从激发态返回到平衡态的时间。

在实验中,我们通过测量样品在不同时间间隔内恢复到平衡态的强度变化,得到了T1弛豫时间。

实验结果表明,T1弛豫时间与样品的物理性质和环境因素有关,如温度、溶剂等。

T2弛豫时间是指核自旋间相互作用导致的相位失真的时间。

在实验中,我们通过测量样品在不同时间间隔内的自旋回波信号衰减,得到了T2弛豫时间。

实验结果表明,T2弛豫时间与样品的分子结构和环境因素有关,如分子间相互作用、磁场均匀性等。

通过测量弛豫时间,我们可以获得样品的一些重要信息。

例如,T1弛豫时间可以反映样品中自旋与晶格的相互作用强度和速率,从而了解物质的热力学性质。

T2弛豫时间可以反映样品中自旋与自旋的相互作用强度和速率,从而了解物质的动力学性质。

本实验的结果表明,弛豫时间与样品的物理性质和环境因素密切相关。

通过测量弛豫时间,我们可以获得关于样品分子结构和动力学性质的重要信息。

这对于物理学、化学和生物学等领域的研究具有重要意义。

核磁共振法测量弛豫时间是一项重要的实验技术,可以帮助我们深入了解物质的分子结构和动力学性质。

通过实验,我们获得了关于T1和T2弛豫时间的数据,并对其与样品物理性质的关系进行了分析。

弛豫时间计算公式

弛豫时间计算公式

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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磁共振弛豫时间

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,它们反映了物质的磁共振行为和组织的特性。

本文将从磁共振弛豫时间的定义、测量方法、影响因素以及在医学领域的应用等方面进行介绍。

磁共振弛豫时间是指在磁场作用下,物质从激发态回到基态所需的时间。

根据磁共振理论,当外加磁场作用下,物质中的原子核会发生磁共振现象,其能量从基态跃迁到激发态,并在一定时间后返回基态。

这个返回过程就是弛豫过程,而弛豫时间就是描述这个过程的重要参数。

测量磁共振弛豫时间有多种方法,常用的有脉冲序列法和自旋回波法。

脉冲序列法是通过给样品施加一系列的短脉冲,然后观察样品对这些脉冲的响应来测量弛豫时间。

而自旋回波法是通过在脉冲后给样品施加一个180°的脉冲,使得样品的回波信号与初始信号相消。

通过测量回波信号的幅度随时间的变化,可以得到磁共振弛豫时间。

磁共振弛豫时间受多种因素的影响,其中包括分子运动、物质的化学成分和物理性质等。

分子运动是影响弛豫时间的重要因素之一,分子的旋转和扩散会导致弛豫时间的改变。

此外,不同原子核的弛豫时间也有所差异,这与原子核的自旋、电荷以及周围环境的影响有关。

在医学领域,磁共振弛豫时间具有重要的应用价值。

通过测量组织的磁共振弛豫时间,可以获取关于组织的信息,如组织的形态、结构、功能以及病理变化等。

例如,磁共振弛豫时间在癌症的诊断和治疗中起着重要作用。

癌细胞和正常细胞的磁共振弛豫时间差异较大,可以通过测量磁共振弛豫时间来区分癌细胞和正常细胞,从而实现早期诊断和治疗。

磁共振弛豫时间还可以用于研究神经系统的功能和疾病。

神经元的磁共振弛豫时间与神经元的活动状态和代谢有关,通过测量神经元的磁共振弛豫时间,可以了解神经元的功能活动和疾病变化,如脑卒中、阿尔茨海默病等。

磁共振弛豫时间是磁共振成像技术中的重要参数,它反映了物质的磁共振行为和组织的特性。

通过测量磁共振弛豫时间,可以获取关于组织的信息,如组织的形态、结构、功能以及病理变化等。

核磁共振实验中的弛豫时间测量

核磁共振实验中的弛豫时间测量

CP vs CPMG
CP序列的180°脉冲方向为x方向,要求180°脉
冲长度极其精准,否则会出现积累误差,当回波 链很长时,得出的T2显著偏小。 CPMG序列修正了这个问题,将180°脉冲放到了 y方向,因此即使180°脉冲不够精确,序列也能 自行进行修正,保证误差在内部被抵消,提高测 量精度。
硬脉冲CPMG序列测量T2 实验结果
回波链长度=1000, 累加次数=30 T2=208.95ms, T2=52.73ms
Thank you !
硬脉冲CPMG序列测量T2
通过连续施加多个180〫 脉冲产生多个回波 信号,回波信号的幅值(包络线)衰减
指数衰减的包络线进行拟合,才能得出横向弛 豫时间的数值
硬脉冲CPMG序列测量T2 实验结果
回波点数=200 单组份拟合,拟合曲线明显不准确
硬脉冲CPMG序列测量T2 实验结果
双组份拟合 T2=55.76ms, T2=208.86ms
核磁共振实验中的弛豫时间测量
核磁共振与FID信号
原子核也有自旋 宏观磁化强度M沿B0方向 X方向射频场改变M的方向 倾斜角度与与脉冲的长度有关 由于多种弛豫机制,M回到平衡 探测到一个衰减信号
什么叫“弛豫”
弛豫(relaxation)代表松弛,舒张,放松 受到外界刺激后恢复到平衡状态的过程 自然界的普遍属性,但有快有慢——弛豫时间 NMR——它描述了核自旋“忘记”原有状态 的速度有多快 不同的物质有固有的弛豫时间 纵向弛豫时间 T1与横向弛豫时间T2
横向弛豫机理复杂,最基本的是横向核自旋磁矩 的退相干
“自旋-自旋弛豫”
T2* 与磁场的不均匀性
实际磁场存在不均匀性 共振频率分布&自旋矢量散开
T2*比T2小很多 是自旋回波(spin echo)实验的基础

核磁共振驰豫时间及T2谱

核磁共振驰豫时间及T2谱

什么是核磁共振驰豫时间和T2谱北京拉莫尔科技发展有限公司使用或接触过核磁共振设备的朋友们,可能都会碰到驰豫时间或T2谱的概念,只有在充分理解它们的物理意义后才能更好地使用它们,因此,今天小编就来为大家科普一下这方面的专业知识。

核磁共振现象发生的基本条件有两个:一是原子核在静磁场中要能发生能级分裂,能满足这种条件的同位素其实有很多,只要原子核的质子数和中子数不全为偶数即可,其中氢原子核(即质子)是最常见的研究对象。

二是发射特定频率(业内又把该频率称为拉莫尔频率)的电磁波使低能级的原子核能吸收电磁波能量跃迁到高能级的状态。

那什么是驰豫(Relaxation)呢,从字面上理解就是“松弛下来”的意思,它表示体系从一种非平衡态向平衡态转变的过程。

我们知道任何体系都会自发地从非平衡态向平衡态过渡:比如样品刚放进磁体中时,由于原子核的磁矩开始是无规则地杂乱无章排列着的,实际上此时体系正处于一种非平衡态。

由于在外磁场的作用下,磁矩会慢慢地沿着磁场方向进行有序排列,从而达到被磁化后的平衡态,这就是一个典型的驰豫过程,在核磁共振领域它又被称为纵向驰豫过程。

图1:原子核磁矩从无规则排列到有序排列在沿着外磁场方向上的磁化矢量Mz随时间t的变化关系是一个e指数的演化行为,如下图2所示的就是磁化矢量随时间的演化过程,特征时间T1就被称为纵向驰豫时间或自旋-晶格驰豫时间(因为它表征了原子核与晶格环境交换能量的过程):图2:沿外磁场方向的磁化矢量Mz 的演化过程原子核在磁场中被磁化仅仅是产生核磁共振的条件之一,第二个条件则是施加一个特定频率的电磁波来激发原子核,使得磁矩从原来的平行于外磁场(Z 轴)变成垂直于外磁场方向(XY 方向),由于原来的平衡态,XY 方向上没有磁化矢量,而现在XY 方向存在磁化矢量,所以体系在射频电磁波的激发下达到了一个新的非平衡态。

在撤去射频电磁波后,体系将经过一个新的驰豫过程,称之为横向驰豫或自旋-自旋驰豫,重新回到XY 方向磁化矢量为零的平衡态。

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。

低场核磁 等待时间 英文

低场核磁等待时间英文
低场核磁共振(NMR)是一种用于分子结构分析的技术。

在进行
低场NMR实验时,样品需要经过一定的等待时间,才能获得准确的数据。

这个等待时间通常被称为回旋时间(spin-lattice relaxation time)或纵向弛豫时间(longitudinal relaxation time)。

在低场NMR实验中,样品中的核自旋会与周围的电子和晶格发生相互作用,导致核自旋状态发生改变。

当样品处于热平衡状态时,核自旋的状态分布呈现出Boltzmann分布。

在一个外部磁场下,处于不同状态的核自旋会产生不同的能量差,从而能够被探测到。

当外部磁场被关闭时,核自旋状态会发生弛豫,即状态分布会趋向于热平衡状态。

回旋时间就是指在样品暴露于外部磁场的时间之后,关闭外部磁场后,样品中核自旋状态回到热平衡状态所需的时间。

回旋时间的长短可以影响到实验结果的准确性。

因此,在进行低场NMR实验时,需要根据样品的不同特性和实验目的,选择适当的回旋时间,以获得准确的数据。

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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。

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低场核磁弛豫时间
低场核磁弛豫时间是指在低磁场下,核磁共振信号的衰减速率。

它是一种重要的物理量,可以用来研究物质的结构和动力学行为。

在本文中,我们将探讨低场核磁弛豫时间的意义、测量方法以及应用。

低场核磁弛豫时间的意义在于,它可以反映物质分子内部的运动和相互作用。

在低磁场下,分子的旋转和振动会导致核磁共振信号的衰减,而低场核磁弛豫时间就是描述这种衰减的物理量。

通过测量低场核磁弛豫时间,我们可以了解分子内部的运动和相互作用,从而研究物质的结构和动力学行为。

测量低场核磁弛豫时间的方法有很多种,其中比较常用的是脉冲场梯度自旋回波(Pulsed Field Gradient Spin Echo,PFGSE)技术。

这种技术利用磁场梯度来引起核磁共振信号的相位变化,从而测量低场核磁弛豫时间。

PFGSE技术具有测量精度高、实验操作简单等优点,因此被广泛应用于低场核磁弛豫时间的测量。

低场核磁弛豫时间在生物医学、化学、材料科学等领域都有广泛的应用。

例如,在生物医学中,低场核磁弛豫时间可以用来研究蛋白质、核酸等生物大分子的结构和动力学行为,从而为药物研发提供重要的参考。

在化学和材料科学中,低场核磁弛豫时间可以用来研究分子间的相互作用、聚合物的结构和动力学行为等,从而为新材料的设计和合成提供重要的指导。

低场核磁弛豫时间是一种重要的物理量,可以用来研究物质的结构和动力学行为。

通过测量低场核磁弛豫时间,我们可以了解分子内部的运动和相互作用,从而为生物医学、化学、材料科学等领域的研究提供重要的参考。

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