00-f5 Title and Logo 00-f6
LogoTop

 guide 目录
 siteinfo 公告

第 02 章

02-01
基础知识

02-02
原子核的磁性

02-03
Boltzmann分布

02-04
Larmor方程

02-05
共振

02-06
磁化矢量

02-07
旋转坐标系

02-08
磁共振信号

02-09
频率分析:Fourier变换


02-07  旋转坐标系

为了更好地解释电磁波脉冲对一个自旋体系的作用效果,我们需要换一个方式来观察这个自旋体系。

要认识自旋体系内部的运动很困难。因为自旋一方面绕自身轴旋转,另一方面还绕磁场 B0方向以Larmor频率旋进。射频脉冲的作用导致另外一种运动。要认识这些运动,需要丰富的想象力(参见图02-10)。

图02-10
在射频脉冲激发过程中,在静态坐标系中观察,磁化矢量顶端的运动轨迹为螺旋式(红色曲线所示);在旋转坐标系中磁化矢量则做偏转运动,图中绿色箭头示意了磁化矢量偏转运动过程中的两个瞬间状态,蓝色示意旋转坐标系的转动轴。为了区别这两个坐标系,用x、y和z表示静态坐标系的轴,用x´、y´和z´表示旋转坐标系的轴,因为z轴和z´轴是重合的,所以统一用z表示。


然而,如果我们从一个频率和Larmor频率相等或相近的旋转坐标系中观察自旋体系内的运动,情况就简单多了。

尽管这种观察方式理解起来有困难,但实际上,我经常采取这种方式观察我们周围的世界。比如,当有人路过我们时,我们很容易判断这个人步行速度比我们快多少。但是,如果我们从外部空间来观察这种现象,我们就必须考虑地球的自转,这样问题就复杂了。

实际上,因为我们和经过我们的路人随地球旋转的速率相同,所以,在旋转坐标系中判断步行速度时,就可以忽略旋转运动。在核磁共振中,我们通过指定一个以Larmor频率旋转的旋转坐标系来简化问题。在旋转坐标系中,处于共振状态的自旋是静止的,处于非共振状态的自旋的旋转频率等于他们自身旋转频率和共振频率的差值,参见图02-11。


图02-11
从不同角度观察旋转木马上的木马:(a)从远处看;(b)骑在木马上看。如果木马移动很快,远观时,只能看到模糊的木马,更不可能区分他们。但是,如果骑在其中的一个木马上看,不但能很清楚地看到木马,还能区分这些木马。


spaceholder gray



LogoBottom

00-f1

00-f2

00-f3

00-f3

00-f3