DIPLOMAMUNKA Matus Péter - MTA SzFKI

nesezettsége épp a Larmor-frekvenciával precesszál a külső tér körül (2.3 ábra). Az eredő
mágneses momentumokkal együtt forgó, z forgástengelyű koordináta-rendszer esetén az
eredő mágneses momentum sztatikus, és az érzékelt effektív mágneses tér zérus. Tehát
a külső mágneses tér, ω L
-lel forgó rendszer segítségével kitranszformálható. Forgó rendszerben:
δM
δt
M ¢ γ
H 0 ·
Ω
γ
M ¢ γH eff
(2.31)
ezért Ω γ H 0
választással H eff
0 adódik; δ-val a forgó rendszerbeli deriváltat, Ω-val
a forgó rendszer szögsebességét jelöltük (2.4 ábra).
Mivel a gerjesztő elektromágneses tér lineárisan poláros, amely felbontható két, egymással
ellentétes irányba forgó, cirkulárisan poláros hullám összegére, így a forgó rendszerben
az egyik cirkuláris összetevő sztatikus, a másik pedig 2ω körfrekvenciával forog
a koordináta-rendszerünk forgásirányával ellenkező irányba, ezért kiátlagolódik. Így H 1
(forgó rendszerben sztatikus) tér bekapcsolása miatt az eredő mágneses momentum az x ¼
tengely körül precesszál ω 1
γH 1
szögsebességgel (2.5 ábra). A mágnesezettség elfordulásának
szöge így fejezhető ki:
ϕ ω 1
t γH 1
t (2.32)
Ha a mágnesezettséget az x y síkba akarjuk forgatni (2.6 ábra), akkor ϕ π2 szögű
forgatást kell elvégeznünk, amihez
τ π 2
1
γH 1
(2.33)
hosszúságú impulzus szükséges.
A gerjesztő impulzust követően az ún. szabad precessziós jelet (röviden: FID) detektáljuk.
A FID annak a következménye, hogy a magspin-rendszerünk a termikus egyensúly
felé relaxál, ill. a térinhomogenitás miatt egyes spinek eltérő frekvenciával precesszálnak.
A szabad precessziós jel mérésekor kvadratúra detektálást alkalmazunk, melynek
lényege, hogy nemcsak a gerjesztéssel azonos (valós rész), hanem a rá merőleges fázisú
jelet (képzetes rész) is detektáljuk, ezért a teljes x y síkbeli mágnesezettségről szerzünk
információt [22].
2.6.2 Spin-echo mérési technika
Közvetlenül az első, 90 Æ -os impulzus után a mágnesezettség komponensei még egy
irányba mutatnak, de idővel az x y síkban szétterülnek a mágneses tér inhomogenitásából
adódó magonként kissé eltérő Larmor-frekvenciák ill. a spin-spin relaxáció miatt, ezért a
szabad precessziós jel lecseng.
Ha τ idő múlva egy 180 Æ -os impulzust alkalmazunk, ami az x ¼ tengely körül 180 Æ -kal
átfordítja a spineket, ez rendszerünkben időtükrözésnek felel meg. Ezért egy újabb τ idő
elteltével detektáljuk az echo-jelet, amely nem más, mint a tükörképével együtt megjelenő
szabad precessziós jel, amelyet a (2.7) ábrán szemléltetünk [29, 30].
Az echo-mérés hatalmas előnye a puszta FID méréséhez képest, hogy nincs a mérőberendezés
holtidejének következtében információvesztés, valamint segítségével kiküszö-
20