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核磁共振自旋—自旋弛豫时间T2
点击次数:243 发布时间:2022-02-21

核磁共振自旋—自旋弛豫时间T2


核磁矩μ1在外场B0中极化后,可以分解为μ∥和μ1⊥分量.由于μ∥绕B0以ω0进动,μ1⊥在xy平面上以ω0绕B0旋转,它在邻近核磁矩μ2处产生—个频率为ω0的局域旋转磁场bL,如图1所示。


核磁共振自旋—自旋弛豫时间T2

图1 μ1⊥在μ1处产生一个旋转磁场bL


因为μ2也绕B0以ω0进动,在bL场的磁力矩作用下,μ2有可能发生章动。因为μ1和μ2是同类核,进动频率相同,相互作用(交换能量,交换自旋角动量)很容易,在量子力学里,被认为是一个flip—flop的过程,与核电子学中双稳态多谐振荡器相类似。这个过程可在整个自旋系综内相继发生,能量子在邻近核自旋之间传递.假设核磁矩μ⊥在进动圆锥上不均匀分布(NMR发生时),就会出现横向磁化强度分量M⊥,如图2所示。


核磁共振自旋—自旋弛豫时间T2

图2 核磁矩μi相位相干时可形成横向磁化强度分量M⊥


核磁矩正是通过自旋—自旋相互作用使μ⊥分散开,从而导致μi在圆锥上的分布趋于均匀,此即M⊥→0。这正是自旋系统内部“横向热平衡"状态。这种能量转移的速度取决于自旋—自旋相互作用的强度,用一个自旋—自旋弛豫时间(spin-spin relaxation)T2来描述。自旋—自旋弛豫通常比自旋—晶格要快,液体中两者基本在同一量级,固体中T2比液体中T2短得多。

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