Metody rezonansowe. Magnetyczny rezonans jądrowy Magnetometr protonowy

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Metody rezonansowe. Magnetyczny rezonans jądrowy Magnetometr protonowy"

Dagmara Lewandowska
7 lat temu
Przeglądów:

1 Metody rezonansowe Magnetyczny rezonans jądrowy Magnetometr protonowy

2 Co należy wiedzieć Efekt Zeemana, precesja Larmora Wektor magnetyzacji w podstawowym eksperymencie NMR Transformacja Fouriera Procesy relaksacji

3 Nazwa (aspekt medyczny) MRI to angielski skrót, oznaczający Magnetic Resonance Imaging (wizualizacja z użyciem rezonansu magnetycznego). Nazwa powstała jako alternatywa dla używanego od dawna w kręgach nauki NMR (Nuclear Magnetic Resonance), który mógłby przestraszyć pacjentów.

4 Jak liczyć Proton, podobnie jak inne jądra o nieparzystej liczbie nukleonów, charakteryzuje się nieskompensowanym spinem. Spin, jest to własny moment pędu cząstki, utożsamiany nieraz dla uproszczenia rozumowania przez klasyczną analogię z obracaniem się wokół własnej osi.

5 Jak liczyć Proton posiada stowarzyszony ze spinem moment magnetyczny. Można to poglądowo uzasadnić tym, że posiada on pewien ładunek, który wirując staje się podobnie jak przewodnik z prądem źródłem pola magnetycznego.

6 Jak liczyć Moment magnetyczny wiąże się z momentem pędu zależnością Moment magnetyczny w polu o indukcji wywołuje zmiany momentu pędu, opisane jako:

7 Jak liczyć Korzystając ze powyższego związku, można napisać równanie Blocha, Jeśli pomnożyć równanie skalarnie przez µ B, można uzyskać następujący związek:

8 Jak liczyć Zero, gdyż z prawej strony mamy iloczyn skalarny prostopadłych wektorów. Wynika z tego, że

9 Jak liczyć Czyli, krótko mówiąc, przy ustalonej wartości momentu magnetycznego, zmiany jego modułu wynoszą zero. Oznacza to precesję. Zakładając, że precesja następuje w stożku o kącie rozwarcia θ, wektor przesunięcia momentu magnetycznego w precesji można zapisać jako:

10 Jak liczyć Gdzie dϕ jest różniczkowym kątem obrotu podczas wykonywania precesji. Powyższe równanie można porównać z równaniem Blocha, a dostaniemy w wyniku wzór na częstotliwość precesji, zwaną częstotliwością Larmora.

11 Jak rejestrować

12 Jak rejestrować

13 Jak rejestrować

14 Jak rejestrować W zewnętrznym stałym polu na moment magnetyczny, który nie jest do niego równoległy, działa para sił. Pod jej działaniem zaczyna on doznawać precesji. Jeśli częstość precesji stanie się zgodna z częstotliwością zewnętrznego zmiennego pola magnetycznego, to spełnione będą warunki sprzyjające przekazywaniu energii, zostaną spełnione warunki dla rezonansu.

15 Jak rejestrować

16 Efekt Zeemana Doświadczenie wykazuje, że jeżeli źródło światła umieścimy w polu magnetycznym, to każda linia spektralna zostaje rozszczepiona na pewną liczbę składowych, przy czym rozszczepienie to jest w pierwszym przybliżeniu proporcjonalne do natężenia pola. Zjawisko to było po raz pierwszy zaobserwowane jeszcze w 1896 przez Zeemana (nagroda Nobla w 1902 r).

17 Efekt Zeemana Zjawisko Zeemana normalne występuje dla linii singletowych; przy obserwacji w kierunku prostopadłym do linii sił pola magnetycznego każda linia widmowa rozszczepia się na 3 linie składowe (zjawisko Zeemana poprzeczne- wówczas światło tych linii jest spolaryzowane pionowo), a przy obserwacji w kierunku równoległego do linii sił pola na 2 składowe (światło linii spolaryzowane pionowo).

18 Efekt Zeemana Zjawisko Zeemana anormalne występuje dla linii multipletowych i polega na rozszczepieniu każdej linii widmowej na wiele składowych. Rozszczepienie jest niewielkie i nawet w silnych polach magnetycznych jego obserwacja wymaga stosowania spektrometrów interferencyjnych jak na przykład interferometr. Wyjaśnienie tego zjawiska daje kwantowa teoria atomu (skwantowanie energii oddziaływania momentów magnetycznych elektronów na zewnętrzne pole magnetyczne)

19 Efekt Zeemana Zjawisko Zeemana wykorzystuje się przy ustalaniu budowy atomów, do wyznaczania natężenia pól magnetycznych w atmosferze gwiazd i innych.

20 Efekt Zeemana (systemy) Jest to automatyczny, dwuwiązkowy spektrometr absorpcji atomowej umożliwiający pomiar metodami płomieniową(i) kuwety grafitowej

21 Efekt Zeemana (gwiazdy) Używając techniki opracowanej przez Pietera Zeemana, międzynarodowa grupa astronomów po raz pierwszy udowodniła, że pole magnetyczne w pobliżu starzejących się gwiazd jest 10 do 100 razy silniejsze niż w pobliżu Słońca. Obserwacje podpowiadają rozwiązane starego problemu: w jaki sposób, pod koniec swojego życia, idealnie sferyczna gwiazda daje początek skomplikowanej i często odległej od sferyczności mgławicy planetarnej.

22 Dodatki medyczne

23 Dodatki medyczne t-komp.html t-rezon.html Winamp media file Zagadka

24 Magnetometr Protonowy Hz / nt

25 Magnetometr Protonowy

26 Magnetometr Protonowy

27 Magnetometr Protonowy

28 Magnetometr Protonowy

29 Magnetometr Protonowy

30 Squid

31 Squid

32 Squid

33 Squid

34 Squid

35 SQUID

Podobne dokumenty

Ćwiczenie 10 Badanie protonowego rezonansu magnetycznego

Ćwiczenie 10 Badanie protonowego rezonansu magnetycznego Laboratorium z Fizyki Materiałów 2010 Ćwiczenie 10 adanie protonowego rezonansu magnetycznego Rys. 1 Układ pomiarowy. 1. Wprowadzenie teoretyczne Jedną z podstawowych własności jądra atomowego jest jego