Bases de la résonance magnétique nucléaire moderne

Impulsion RF

Une mesure RMN commence par l'irradiation d'une impulsion RF ($\mathit{t}=0$). Cela se fait pendant une courte période $\mathrm{??}$ (Longueur d'impulsion) un courant alternatif est introduit dans la bobine RF du spectromètre. Sa fréquence $\mathrm{??}$ est proche de la fréquence de Larmor du noyau atomique étudié, il s'applique

$$\mathrm{??}\approx {\mathrm{??}}_0=\frac{{\mathrm{??}}_0}{2??}{\mathrm{??}}_0\text{: Fréquence angulaire de Larmor}$$

L'homogénéité souhaitée de la ${\mathit{B.}}_1$-Le champ n'est donné en pratique que si le volume de la bobine est significativement plus grand que le volume de l'échantillon au centre de la bobine.

Vecteur de champ HF comme somme de deux vecteurs tournants

Nous considérons maintenant le ${\mathit{B.}}_1$ -Vector un peu plus près :

$${\mathit{B.}}_1=\left(\begin{array}{c}{\mathit{B.}}_{\mathit{1\; fois}}\\ {\mathit{B.}}_{\mathit{1,\; oui}}\\ {\mathit{B.}}_{\mathit{1,\; par\; ex.}}\end{array}\right)=\left|{\mathit{B.}}_1\right|\left(\begin{array}{c}car\left(\mathrm{??},\mathit{t}\right)\\ 0\\ 0\end{array}\right)$$

Pour le $\mathrm{oui}$-Composant, la formulation équivalente suivante peut être utilisée :

$${\mathit{B.}}_{\mathit{1,\; oui}}=0=\frac{\left|{\mathit{B.}}_1\right|}{2}péché\left(\mathrm{??}\mathit{t}\right)-\frac{\left|{\mathit{B.}}_1\right|}{2}péché\left(\mathrm{??}\mathit{t}\right)$$

Cette approche conduit à une ${\mathit{B.}}_1$-Champ composé de deux rotations opposées $\mathit{B.}$Des champs (${\mathit{B.}}_{\mathit{1,+}}$,${\mathit{B.}}_{\mathit{1,-}}$) est originaire.

$${\mathit{B.}}_1=\frac{\left|{\mathit{B.}}_1\right|}{2}\left(\begin{array}{c}car\left(\mathrm{??}\mathit{t}\right)\\ péché\left(\mathrm{??}\mathit{t}\right)\\ 0\end{array}\right)+\frac{\left|{\mathit{B.}}_1\right|}{2}\left(\begin{array}{c}car\left(\mathrm{??}\mathit{t}\right)\\ -péché\left(\mathrm{??}\mathit{t}\right)\\ 0\end{array}\right)\text{avec}\begin{array}{l}{\mathit{B.}}_{\mathit{1,+}}=\frac{\left|{\mathit{B.}}_1\right|}{2}\left(\begin{array}{c}car\left(\mathrm{??}\mathit{t}\right)\\ péché\left(\mathrm{??}\mathit{t}\right)\\ 0\end{array}\right)\\ {\mathit{B.}}_{\mathit{1,-}}=\frac{\left|{\mathit{B.}}_1\right|}{2}\left(\begin{array}{c}car\left(\mathrm{??}\mathit{t}\right)\\ -péché\left(\mathrm{??}\mathit{t}\right)\\ 0\end{array}\right)\end{array}$$

L'un des deux vecteurs de champ tournant a, selon le signe du rapport gyromagnétique du noyau atomique respectif, le même sens de rotation que la précession de Larmor des moments nucléaires. Dans le cas de la résonance, c'est-à-dire si $\mathrm{??}={\mathrm{??}}_0$ est vrai, ce vecteur de champ tournant apparaît aux moments nucléaires comme un champ constant faible (da ${\mathit{B.}}_1\ll {\mathit{B.}}_0$). Par conséquent, le champ HF crée en plus de la précession de Larmor autour du ${\mathit{B.}}_0$Champ un mouvement de précession autour du ${\mathit{B.}}_{\mathit{1,+}}$Champ ou ${\mathit{B.}}_{\mathit{1,-}}$Champ avec la fréquence angulaire suivante :

$${\mathrm{??}}_1=\mathrm{??}\left|{\mathit{B.}}_{\mathit{1,+}}\right|=\mathrm{??}\left|{\mathit{B.}}_{\mathit{1,-}}\right|=\mathrm{??}\frac{\left|{\mathit{B.}}_1\right|}{2}$$

Pendant l'heure de mise en marche $\mathrm{??}$ du champ alternatif, tous les moments nucléaires (et donc aussi le vecteur moment dipolaire macroscopique) tournent également autour d'un axe dans le $X$-$\mathrm{oui}$-Plan du système de coordonnées du laboratoire autour de l'angle $\mathrm{??}$

$$\mathrm{??}={\mathrm{??}}_1\cdot \mathrm{??}=\mathrm{??}\frac{\left|{\mathit{B.}}_1\right|}{2}\cdot \mathrm{??}$$

Cet angle $\mathrm{??}$ est appelé angle de rotation HF (anglais flip angle "angle de rotation"). L'heure de mise en marche $\mathrm{??}$ du champ alternatif sélectionné selon l'équation ($\frac{??}{2}$Impulsion ou $90\text{°}$Momentum), le vecteur moment dipolaire macroscopique tourne, par exemple ${\left(0,0,{\mathrm{M.}}_0\right)}^T$, qui correspond à l'aimantation macroscopique en équilibre thermique, exactement dans le $X$-$\mathrm{oui}$-Niveau.

$$\mathrm{??}/2={\mathrm{??}}_1\cdot {\mathrm{??}}_{90}=\mathrm{??}{\mathit{B.}}_1\cdot {\mathrm{??}}_{90}$$

Une valeur typique pour ${\mathrm{??}}_{90}$ est $10\text{µs}$. Cela se traduit par ${\mathrm{??}}_1=\frac{\mathrm{??}{\mathit{B.}}_1}{2??}$ la valeur ${\mathrm{??}}_1=25\text{k}\text{Hz}$. Dans la pratique de la RMN, il est courant d'utiliser cette mesure de fréquence pour déterminer la force du ${\mathit{B.}}_1$-Champ magnétique à préciser.

Paramètres d'impulsion RF

Outre leur longueur $\mathrm{??}$ et la force ${\mathrm{??}}_1=\frac{\mathrm{??}{\mathit{B.}}_1}{2??}$ (déterminé par la puissance de l'amplificateur d'impulsions RF) les impulsions RF sont également caractérisées par leur phase par rapport au signal de référence du détecteur sensible à la phase (voir également le système de coordonnées tournantes, RKS). C'est un paramètre important des impulsions dans les mesures RMN dans lesquelles le signal FID n'est enregistré qu'après qu'une séquence de plusieurs impulsions RF a été irradiée. Cela inclut, par exemple, les impulsions composites (anglais impulsions composites) et des séquences d'impulsions pour déterminer la $T_2$-Temps de relaxation et spectroscopie RMN multidimensionnelle.