自旋晶格弛豫，什么是弛豫机制

1，什么是弛豫机制

原子核从激发的状态回复到平衡排列状态的过程叫弛豫过程。它所需的时间叫弛豫时间。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,t2为自旋一自旋或横向弛豫时间。核自旋系统受到外界作用离开平衡状态以后,自动返回平衡状态的过程叫弛豫过程。资料来自百度百科。希望对你有用。

什么是弛豫机制

2，弛豫时间的分类

弛豫时间有两种即t1和t2t1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)。核磁测井主要通过研究岩石孔隙中流体的弛豫过程了解岩石的储集特性。因此，弛豫时间是核磁测井研究的主要参数。

弛豫时间的分类

3，哪里最先提出弛豫弛豫分析的定义

核磁共振中极其重要的一个物理量是弛豫。弛豫是磁化矢量在受到射频场的激发下发生核磁共振时偏离平衡态后又恢复到平衡态的过程。核磁共振中有两种作用机制不同的弛豫，分别叫做T1弛豫和T2弛豫。

在外加射频脉冲rf(b1)的作用下，原子核发生磁共振达到稳定的高能态后，从外加的磁场(b)一消失开始，到恢复至发生磁共振前的磁矩状态为止，整个过程叫弛豫过程（relaxation），也就是恢复的过程。它所需的时间叫弛豫时间。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，t2为自旋一自旋或横向弛豫时间。表面区的质子间的距离偏离体内的晶格数，而晶胞的结构基本不变。 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)

哪里最先提出弛豫弛豫分析的定义

4，驰豫时间的定义是什么驰豫法的适用范围是什么

一个宏观平衡系统由于周围环境的变化或受到外界的作用而变为非平衡状态，这个系统再从非平衡状态过渡到新的平衡态的过程就称为弛豫过程。弛豫过程实质上是系统中微观粒子由于相互作用而交换能量，最后达到稳定分布的过程。弛豫过程的宏观规律决定于系统中微观粒子相互作用的性质。因此，研究弛豫现象是获得这些相互作用的信息的最有效途径之一。驰豫法是测定快速反应动力学参数的一种常用实验方法，适用于半衰期小于10-3秒的反应。驰豫法以体系建立新的平衡状态作为讨论的基础，其突出的优点在于可以简化速率方程，它能用线性关系来表示，而与反应的级数无关。　　如果一个已处于平衡的化学体系，经外界突然稍加扰动后，则该体系将以一个时间滞后（称为松弛时间）为特征，再趋向新的平衡。恢复平衡的快慢（即松弛时间的长短）视正向和逆向反应的速度而定。　　对平衡的突然扰动可以是温度、压力或强电场突然改变的结果。利用超声波或高频交变电场可以对体系做周期性的扰动。

“驰豫时间”的定义是：动力学系统的一种特征时间。系统的某种变量由暂态趋于某种定态所需要的时间。在统计力学和热力学中，弛豫时间表示系统由不稳定定态趋于某稳定定态所需要的时间。在协同学中，弛豫时间可以表征快变量的影响程度，弛豫时间短表明快变量容易消去。驰豫法的适用范围：适用于半衰期小于10-3秒的反应。驰豫法以体系建立新的平衡状态作为讨论的基础，其突出的优点在于可以简化速率方程，它能用线性关系来表示，而与反应的级数无关。弛豫时间：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。弛豫时间的作用：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。核磁测井主要通过研究岩石孔隙中流体的弛豫过程了解岩石的储集特性。因此，弛豫时间是核磁测井研究的主要参数。弛豫时间的分类：弛豫时间有两种。1、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)，2、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)。

5，医用核磁共振成像仪结构原理

原理很复杂，建议参考人民卫生出版社出版的医学影像学专业《影像设备学》的相关章节。简单归纳为：用特定频率的射频脉冲RF进行激发氢质子，吸收一定量的能而共振，即发生了磁共振现象。停止发射射频脉冲，则被激发的氢原子核把所吸收的能逐步释放出来，其相位和能级都恢复到激发前的状态。这一恢复过程称为弛豫过程（relax），而恢复到原来平衡状态所需的时间则称之为弛豫时间。有两种弛豫时间，一种是自旋-晶格弛豫时间（spin-lattice relaxationtime）又称纵向弛豫时间（longitudinal relaxation time）反映自旋核把吸收的能传给周围晶格所需要的时间，也是90°射频脉冲质子由纵向磁化转到横向磁化之后再恢复到纵向磁化激发前状态所需时间，称t1。另一种是自旋-自旋弛豫时间（spin-spin relaxation time），又称横向弛豫时间（transverse relaxation time）反映横向磁化衰减、丧失的过程，也即是横向磁化所维持的时间，称t2。人体不同器官的正常组织与病理组织的t1是相对固定的，而且它们之间有一定的差别，t2也是如此（表1-5-1a、b）。这种组织间弛豫时间上的差别，是MRI的成像基础.一般的MRI报告片有两种图像t1加权像（t1wI)和t2加权像（t2wI),前者一般反映器官的形态，后者反映病理组织（水肿）。

核磁共振现象来源于原子核的自旋角动量在外加磁场作用下的运动。根据量子力学原理，原子核与电子一样，也具有自旋角动量，其自旋角动量的具体数值由原子核的自旋量子数决定，实验结果显示，不同类型的原子核自旋量子数也不同：质量数和质子数均为偶数的原子核，自旋量子数为0；质量数为奇数的原子核，自旋量子数为半整数；质量数为偶数，质子数为奇数的原子核，自旋量子数为整数。迄今为止，只有自旋量子数等于1/2的原子核，其核磁共振信号才能够被人们利用，经常为人们所利用的原子核有： 1h、11b、13c、17o、19f、31p。由于原子核携带电荷，当原子核自旋时，会由自旋产生一个磁矩，这一磁矩的方向与原子核的自旋方向相同，大小与原子核的自旋角动量成正比。将原子核置于外加磁场中，若原子核磁矩与外加磁场方向不同，则原子核磁矩会绕外磁场方向旋转，这一现象类似陀螺在旋转过程中转动轴的摆动，称为进动。进动具有能量也具有一定的频率。原子核进动的频率由外加磁场的强度和原子核本身的性质决定，也就是说，对于某一特定原子，在一定强度的的外加磁场中，其原子核自旋进动的频率是固定不变的。原子核发生进动的能量与磁场、原子核磁矩、以及磁矩与磁场的夹角相关，根据量子力学原理，原子核磁矩与外加磁场之间的夹角并不是连续分布的，而是由原子核的磁量子数决定的，原子核磁矩的方向只能在这些磁量子数之间跳跃，而不能平滑的变化，这样就形成了一系列的能级。当原子核在外加磁场中接受其他来源的能量输入后，就会发生能级跃迁，也就是原子核磁矩与外加磁场的夹角会发生变化。这种能级跃迁是获取核磁共振信号的基础。为了让原子核自旋的进动发生能级跃迁，需要为原子核提供跃迁所需要的能量，这一能量通常是通过外加射频场来提供的。根据物理学原理当外加射频场的频率与原子核自旋进动的频率相同的时候，射频场的能量才能够有效地被原子核吸收，为能级跃迁提供助力。因此某种特定的原子核，在给定的外加磁场中，只吸收某一特定频率射频场提供的能量，这样就形成了一个核磁共振信号。

6，核磁共振原理

核磁共振主要是由原子核的自旋运动引起的。不同的原子核，自旋运动的情况不同，它们可以用核的自旋量子数I来表示。自旋量子数与原子的质量数和原子序数之间存在一定的关系，大致分为三种情况。氢谱原子核的自旋　　核磁共振用NMR(Nuclear Magnetic Resonance)为代号。　　I为零的原子核可以看作是一种非自旋的球体，I为1/2的原子核可以看作是一种电荷分布均匀的自旋球体，1H，13C，15N，19F，31P的I均为1/2，它们的原子核皆为电荷分布均匀的自旋球体。I大于1/2的原子核可以看作是一种电荷分布不均匀的自旋椭圆体。核磁共振现象　　原子核是带正电荷的粒子，不能自旋的核没有磁矩，能自旋的核有循环的电流，会产生磁场，形成磁矩(μ)。　　公式中，P是角动量，γ是磁旋比，它是自旋核的磁矩和角动量之间的比值，　　当自旋核处于磁场强度为H0的外磁场中时，除自旋外，还会绕H0运动，这种运动情况与陀螺的运动情况十分相象，称为进动，见图8-1。自旋核进动的角速度ω0与外磁场强度H0成正比，比例常数即为磁旋比γ。式中v0是进动频率。　　微观磁矩在外磁场中的取向是量子化的，自旋量子数为I的原子核在外磁场作用下只可能有2I+1个取向，每一个取向都可以用一个自旋磁量子数m来表示，m与I之间的关系是：　　m=I，I-1，I-2…-I 　　原子核的每一种取向都代表了核在该磁场中的一种能量状态，其能量可以从下式求出：　　正向排列的核能量较低，逆向排列的核能量较高。它们之间的能量差为△E。一个核要从低能态跃迁到高能态，必须吸收△E的能量。让处于外磁场中的自旋核接受一定频率的电磁波辐射，当辐射的能量恰好等于自旋核两种不同取向的能量差时，处于低能态的自旋核吸收电磁辐射能跃迁到高能态。这种现象称为核磁共振，简称NMR。　　目前研究得最多的是1H的核磁共振，13C的核磁共振近年也有较大的发展。1H的核磁共振称为质磁共振（Proton Magnetic Resonance），简称PMR，也表示为1H-NMR。13C核磁共振（Carbon-13 Nuclear Magnetic Resonance）简称CMR，也表示为13C-NMR。1H的核磁共振　　1H的自旋量子数是I=1/2，所以自旋磁量子数m=±1/2，即氢原子核在外磁场中应有两种取向。见图8-2。1H的两种取向代表了两种不同的能级，　　因此1H发生核磁共振的条件是必须使电磁波的辐射频率等于1H的进动频率，即符合下式。　　核吸收的辐射能大？　　式（8-6）说明，要使v射=v0，可以采用两种方法。一种是固定磁场强度H0，逐渐改变电磁波的辐射频率v射，进行扫描，当v射与H0匹配时，发生核磁共振。另一种方法是固定辐射波的辐射频率v射，然后从低场到高场，逐渐改变磁场强度H0，当H0与v射匹配时，也会发生核磁共振。这种方法称为扫场。一般仪器都采用扫场的方法。　　在外磁场的作用下，1H倾向于与外磁场取顺向的排列，所以处于低能态的核数目比处于高能态的核数目多，但由于两个能级之间能差很小，前者比后者只占微弱的优势。1H-NMR的讯号正是依靠这些微弱过剩的低能态核吸收射频电磁波的辐射能跃迁到高能级而产生的。如高能态核无法返回到低能态，那末随着跃迁的不断进行，这种微弱的优势将进一步减弱直至消失，此时处于低能态的1H核数目与处于高能态1H核数目相等，与此同步，PMR的讯号也会逐渐减弱直至最后消失。上述这种现象称为饱和。　　1H核可以通过非辐射的方式从高能态转变为低能态，这种过程称为弛豫，因此，在正常测试情况下不会出现饱和现象。弛豫的方式有两种，处于高能态的核通过交替磁场将能量转移给周围的分子，即体系往环境释放能量，本身返回低能态，这个过程称为自旋晶格弛豫。其速率用1/T1表示，T1称为自旋晶格弛豫时间。自旋晶格弛豫降低了磁性核的总体能量，又称为纵向弛豫。两个处在一定距离内，进动频率相同、进动取向不同的核互相作用，交换能量，改变进动方向的过程称为自旋-自旋弛豫。其速率用1/T2表示，T2称为自旋-自旋弛豫时间。自旋-自旋弛豫未降低磁性核的总体能量，又称为横向弛豫。13C的核磁共振　　天然丰富的12C的I为零，没有核磁共振信号。13C的I为1/2，有核磁共振信号。通常说的碳谱就是13C核磁共振谱。由于13C与1H的自旋量子数相同，所以13C的核磁共振原理与1H相同。　　将数目相等的碳原子和氢原子放在外磁场强度、温度都相同的同一核磁共振仪中测定，碳的核磁共振信号只有氢的1/6000，这说明不同原子核在同一磁场中被检出的灵敏度差别很大。13C的天然丰度只有12C的1.108％。由于被检灵敏度小，丰度又低，因此检测13C比检测1H在技术上有更多的困难。表8-2是几个自旋量子数为1/2的原子核的天然丰度。核磁共振仪　　目前使用的核磁共振仪有连续波（CN）及脉冲傅里叶（PFT）变换两种形式。连续波核磁共振仪主要由磁铁、射频发射器、检测器和放大器、记录仪等组成（见图8-5）。磁铁用来产生磁场，主要有三种：永久磁铁，磁场强度14000G，频率60MHz；电磁铁，磁场强度23500G，频率100MHz；超导磁铁，频率可达200MHz以上，最高可达500～600MHz。频率大的仪器，分辨率好、灵敏度高、图谱简单易于分析。磁铁上备有扫描线圈，用它来保证磁铁产生的磁场均匀，并能在一个较窄的范围内连续精确变化。射频发射器用来产生固定频率的电磁辐射波。检测器和放大器用来检测和放大共振信号。记录仪将共振信号绘制成共振图谱。　　70年代中期出现了脉冲傅里叶核磁共振仪，它的出现使13C核磁共振的研究得以迅速开展。氢谱　　氢的核磁共振谱提供了三类极其有用的信息：化学位移、偶合常数、积分曲线。应用这些信息，可以推测质子在碳胳上的位置。

核磁共振的原理核磁共振现象来源于原子核的自旋角动量在外加磁场作用下的进动。根据量子力学原理，原子核与电子一样，也具有自旋角动量，其自旋角动量的具体数值由原子核的自旋量子数决定，实验结果显示，不同类型的原子核自旋量子数也不同：质量数和质子数均为偶数的原子核，自旋量子数为0 质量数为奇数的原子核，自旋量子数为半整数质量数为偶数，质子数为奇数的原子核，自旋量子数为整数迄今为止，只有自旋量子数等于1/2的原子核，其核磁共振信号才能够被人们利用，经常为人们所利用的原子核有： 1h、11b、13c、17o、19f、31p 由于原子核携带电荷，当原子核自旋时，会由自旋产生一个磁矩，这一磁矩的方向与原子核的自旋方向相同，大小与原子核的自旋角动量成正比。将原子核置于外加磁场中，若原子核磁矩与外加磁场方向不同，则原子核磁矩会绕外磁场方向旋转，这一现象类似陀螺在旋转过程中转动轴的摆动，称为进动。进动具有能量也具有一定的频率。原子核进动的频率由外加磁场的强度和原子核本身的性质决定，也就是说，对于某一特定原子，在一定强度的的外加磁场中，其原子核自旋进动的频率是固定不变的。原子核发生进动的能量与磁场、原子核磁矩、以及磁矩与磁场的夹角相关，根据量子力学原理，原子核磁矩与外加磁场之间的夹角并不是连续分布的，而是由原子核的磁量子数决定的，原子核磁矩的方向只能在这些磁量子数之间跳跃，而不能平滑的变化，这样就形成了一系列的能级。当原子核在外加磁场中接受其他来源的能量输入后，就会发生能级跃迁，也就是原子核磁矩与外加磁场的夹角会发生变化。这种能级跃迁是获取核磁共振信号的基础。为了让原子核自旋的进动发生能级跃迁，需要为原子核提供跃迁所需要的能量，这一能量通常是通过外加射频场来提供的。根据物理学原理当外加射频场的频率与原子核自旋进动的频率相同的时候，射频场的能量才能够有效地被原子核吸收，为能级跃迁提供助力。因此某种特定的原子核，在给定的外加磁场中，只吸收某一特定频率射频场提供的能量，这样就形成了一个核磁共振信号.