磁共振成像.ppt

磁共振成像
现在学****的是第1页，共19页
第1节一原子核的磁矩
原子中，电子因绕原子核运动而具有轨道磁矩；电子还因自旋具有自旋磁矩；原子核、质子、中子以及其他基本粒子也都具有各自的自旋磁矩。原子核的自旋角动量

式中，Ｉ为核的自旋量子数,可取零、半整数和整数；但Ｉ＝０时该核无自旋。
现在学****的是第2页，共19页
第1节一原子核的磁矩
磁矩

式中，g为朗德因子，
是核磁矩单位，叫作核磁子。
现在学****的是第3页，共19页
第1节一原子核的磁矩
原子核的自旋角动量和磁矩在外磁场方向上的分量分别为

式中，m为磁量子数，其值可取Ｉ，Ｉ—１，……１—Ｉ，－Ｉ共2Ｉ＋１个值。表示核的自旋角动量和磁矩在外磁场中有2Ｉ＋１个可能的取向或沿磁场方向可以有2Ｉ＋１种分量。
现在学****的是第4页，共19页
第1节一原子核的磁矩
磁偶极子在外磁场中具有势能。
为磁矩在磁场方向上的分量，B是外磁场的磁感应强度。可见μ顺着磁场方向能量低，逆着磁场方向能量高。
现在学****的是第5页，共19页
第1节一原子核的磁矩
由于m可取2Ｉ＋１种值，因此原子核原来一个能级，在外磁场中将分裂成2Ｉ＋１个能级。如质子，它的磁矩在外磁场中将取两种状态，磁矩平行于磁场的为低能级，反平行于磁场的为高能级，能量差
现在学****的是第6页，共19页
第1节一原子核的磁矩
在均匀磁场中质子磁矩的取向和能级
现在学****的是第7页，共19页
第1节一原子核的磁矩
当热平衡时，处于低能级的质子数稍多于高能级的质子数，此时若垂直于Ｂ的方向加一射频场，设其频率满足

则发生两能级之间的共振跃迁。质子从高能级跃迁到低能级能量放出，反过来要吸收能量。因低能级上质子数稍多，则由低能级跃迁到高能级的质子数也稍多，结果从射频场中吸收了能量，这种能量被吸收的现象叫做核磁共振。
现在学****的是第8页，共19页
第1节二　磁矩在磁场中的运动
原子具有磁矩，按照经典物理学它在外磁场中受到磁力矩的作用，所以核在自旋的同时还以外磁场方向为轴线作旋进。其旋进角速度为
由上式可得拉莫频率（旋进频率）
由上式可知，当磁场为定值时，各种磁核由于磁旋比的差异而以不同的频率旋进。
现在学****的是第9页，共19页
第1节三　磁共振现象
核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance简称NMR‎）是磁矩不为零的原子核，在外磁场作用下自旋能级发生塞曼分裂，共振吸收某一定频率的射频辐射的物理过程。核磁共振波谱学是光谱学的一个分支，其共振频率在射频波段，相应的跃迁是核自旋在核塞曼能级上的跃迁。
现在学****的是第10页，共19页