كيمياء

أساسيات الرنين النووي المغناطيسي الحديث


نظام الإحداثيات الدورية (RKS)

أحد المفاهيم الأساسية لفهم الرنين المغناطيسي هو نظام الإحداثيات الدورية (اختصار RKS). إنه نظام إحداثيات ديكارتي ثلاثي الأبعاد مع x-, ذ- و ض-منسق ، والذي يعرف على النحو التالي:

  • ال ض- المحور ثابت في الفضاء ويشير دائمًا في اتجاه المجال المغناطيسي القوي الثابت الناتج عن المتجه ب.0=00ب.0تي كثافة التدفق المغناطيسي ويرمز لها بالمتجه الأحمر في الرسوم المتحركة على اليمين. يوضح النموذج الموضح للملف فائق التوصيل ب.0- ملف مغناطيس NMR (عمودي).
  • فيما يتعلق بنظام إحداثيات المختبر الثابت (LKS) ، قم بالتناوب x- و ذ- المحور مع التردد الزاوي حول ض-محور. ال x- و ذ- يقع محور LKS بقوة في مستوى الحلقة الزرقاء.
  • اتجاه الدوران هو نفس اتجاه حركة Larmor لحظات ثنائي القطب المغناطيسي النووي ، أي في اتجاه عقارب الساعة أو عكس اتجاه عقارب الساعة اعتمادًا على علامة النسبة الجيرومغناطيسية للنواة الذرية (إنجل. في اتجاه عقارب الساعة أو عكس اتجاه عقارب الساعة ، cw أو ccw للاختصار).

ناقل المغنطة والمجال المغناطيسي الثابت في RKS

يمثل المتجه البنفسجي متجه المغنطة الذي يمكن ملاحظته بالعين المجردة م. من عينة الرنين المغناطيسي النووي يمثل حالة عدم توازن (بدون تأثيرات استرخاء). في LKS يتقدم حول ضالمحور مع التردد الزاوي لارمور ω0=γب.0. في RKS ، يتم تثبيته في الفضاء ، أي عند الراحة ω=ω0 هي (حالة الرنين).

ترمز الكاميرا الموجودة على القرص الأصفر (الشكل 1) إلى مراقب يقف في RKS. في حالة الردω=ω0 يرى واحدة نائمة م.-المتجه. عليه أن يستنتج أنه لا يوجد في عالم RKS الخاص به ب.0-المجال موجود. لهذا يقولون: في حالة الرنين ، يكون الفعال في RKS ب.0-حقل (ب.إف) يساوي صفرًا ب.إف=000تي.

في حالة ما يسمى "خارج الرنين" ، هناك فرق بين التردد الزاوي RKS والتردد الزاوي Larmor Δω=ω0ω. يُعرف باسم إزاحة التردد الزاوي. في هذه الحالة ، يرى المراقب في RKS مبكرة Larmor لـ م.-الناقل مع التردد الزاوي Δω. ومن ثم ، فإن المجال المغناطيسي الفعال الثابت ينطبق ب.إف=00Δωγتي (انظر أيضا تعويض).

المجال المغناطيسي HF في RKS

يتم دائمًا ضبط تردد دوران RKS على قدم المساواة مع تردد نبضات HF. ومن ثم يتم إعطاء الجزء الفعال من المجال المغناطيسي RF بواسطة أحد متجهي المجال الدوار ب.1,+ أو ب.1,- (انظر نبضة RF) ، متجه ثابت من حيث الحجم ب.1 في x-ذ-مستوى RKS. ومع ذلك ، تظل مرحلة تذبذب التردد الراديوي متغيرة بالنسبة إلى مرحلة الإشارة المرجعية للكاشف الحساس للطور (PSD). (الشكل 2) يوضح هذا بالنسبة لاختلافات الطور الأربعة 0°, 90°, 180° و 270°.

يُشتق الفهرس من الموضع المعني لمتجه مجال HF الفعال في RKS x, ذ, x على التوالى. ذ نبضة RF من فرق الطور المقابل. هذا في الصف السفلي من الصورة لشخص واحد 90°النبض معروض. تسمح أجهزة الرنين المغناطيسي النووي الحديثة بضبط أي اختلاف في الطور ، عادةً في خطوات 0,3°.


فيديو: شرح الرنين المغناطيسي Part 8 Spin echo pulse sequence Vs. Gradient echo pulse sequence (كانون الثاني 2022).