核磁共振的原理

时间:2024-09-03 05:52:13编辑:流行君

什么是磁共振,其工作的原理是什么?

固体在恒定磁场和高频交变电磁场的共同作用下,在某一频率附近产生对高频电磁场的共振吸收现象。在恒定外磁场作用下固体发生磁化,固体中的元磁矩均要绕外磁场进动。由于存在阻尼,这种进动很快衰减掉。但若在垂直于外磁场的方向上加一高频电磁场,当其频率与进动频率一致时,就会从交变电磁场中吸收能量以维持其进动,固体对入射的高频电磁场能量在上述频率处产生一个共振吸收峰。若产生磁共振的磁矩是顺磁体中的原子(或离子)磁矩,则称为顺磁共振;若磁矩是原子核的自旋磁矩,则称为核磁共振。若磁矩为铁磁体中的电子自旋磁矩,则称为铁磁共振。核磁矩比电子磁矩约小3个数量级,故核磁共振的频率和灵敏度比顺磁共振低得多;同理,弱磁物质的磁共振灵敏度又比强磁物质低。从量子力学观点看,在外磁场作用下电子和原子核的磁矩是空间量子化的,相应地具有离散能级。当外加高频电磁场的能量子hv等于能级间距时,电子或原子核就从高频电磁场吸收能量,使之从低能级跃迁到高能级,从而在共振频率处形成吸收峰。
利用顺磁共振可研究分子结构及晶体中缺陷的电子结构等。核磁共振谱不仅与物质的化学元素有关,而且还受原子周围的化学环境的影响,故核磁共振已成为研究固体结构、化学键和相变过程的重要手段。核磁共振成像技术与超声和X射线成像技术一样已普遍应用于医疗检查。铁磁共振是研究铁磁体中的动态过程和测量磁性参量的重要方法。


简述核磁共振的原理

原子核的自旋。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,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。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)。当自旋核(spinnuclear)处于磁感应强度为B0的外磁场中时,除自旋外,还会绕B0运动,这种运动情况与陀螺的运动情况十分相像,称为拉莫尔进动(larmorprocess)。自旋核进动的角速度ω0与外磁场感应强度B0成正比,比例常数即为磁旋比(magnetogyricratio)γ。式中ν0是进动频率。/iknow-pic.cdn.bcebos.com/cb8065380cd79123f9714c7ba2345982b2b78028"target="_blank"title="点击查看大图"class="ikqb_img_alink">/iknow-pic.cdn.bcebos.com/cb8065380cd79123f9714c7ba2345982b2b78028?x-bce-process=image%2Fresize%2Cm_lfit%2Cw_600%2Ch_800%2Climit_1%2Fquality%2Cq_85%2Fformat%2Cf_auto"esrc="https://iknow-pic.cdn.bcebos.com/cb8065380cd79123f9714c7ba2345982b2b78028"/>扩展资料:核磁共振原理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。观察到的人体内H质子运动的一个成像,做检查的时候,被检查者会在一个大的磁体内,就是大的圆筒之内,通过射频的激发,人体内的不同器官的H质子有不同的活动状况。产生的射频脉冲,在经过线圈的吸收产生图像,所以磁共振的成像其实是人体内H质子的成像。有心脏起搏器的植入的患者、发烧的患者、贴膏药的患者禁止做磁共振。参考资料来源:/baike.baidu.com/item/%E6%A0%B8%E7%A3%81%E5%85%B1%E6%8C%AF%E5%8E%9F%E7%90%86/999659?fr=aladdin"target="_blank"title="百度百科——核磁共振原理">百度百科——核磁共振原理

磁共振原理通俗讲解

磁共振是一种物理现象,是一种利用磁场和射频波对物质进行成像的技术。磁共振成像技术是现代医学中常用的一种诊断方法,可以对人体的内部组织和器官进行非侵入性的成像。简单来说,磁共振成像是利用磁场和射频波对人体内部进行扫描,通过探测人体内部的磁性信号来制作出人体内部的图像。在扫描时,人体放入一个强磁场中,然后通过加入一个变化的射频场,使人体内的原子核发出信号,这些信号经过处理后就可以生成图像。具体来说,人体内部的原子核(如氢原子核)都带有自旋,就像地球在自转一样。当人体放入强磁场中时,原子核的自旋会沿着磁场方向排列。当加入一个变化的射频场时,原子核的自旋就会发生共振,即自旋方向发生改变。这时,原子核会发出一个信号,这个信号可以被探测器检测到并记录下来。通过对这些信号的处理和分析,就可以制作出人体内部的图像。总之,磁共振成像技术利用了原子核自旋的共振现象,通过探测原子核发出的信号来制作出人体内部的图像,从而对人体进行非侵入性的成像诊断。

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