805

wektory p pozostają w spoczynku (pi B, wirują z tą samą czystością. w tym samym kierunku); oznacza to, że w uklad/ic obserwatora pole B₀ jest /redukowane do /era. a jedynym polem jest B,. Wystąpi zatem precesja wszystkich spinów p w*o-kól B,. co w wyniku makroskopowo oznacza precesję wektora magnetyzacji A/ wokół B, (wokół osi x)z prędkością kąlową_a>, ■ yff_r Po upływie czasu działania poła B,. oznaczonego f. kąt obrotu wektora M wyniesie ę- o>,r = yB,/. Jeżeli kąt p wyniesie 90°. to powiemy, że zastosowaliśmy impuls RF90° lub RF«f2. Wtedy uproszczony obraz sytuacji (tylko dla p stanowiących przewagy ustaw ień w stanie równowagi) można przedstawić jak na rycinie 25.3. Wektor m znajdzie się wtedy dokładnie w płaszczyźnie xj i będzK stanów ił maksymalną składową M_lt(B_Ł, ■ MJ. W obrazie mikroskopowym (mikroświecie), w wyniku odd/ialy-wania pola R\ (wytworzonego impulsem RF90°) ze spinami p nastało wyrównanie obsady stanów (równa liczba p usuwionych równolegle i antyrównołegle z polem B_(r składowa Af. ■ 0) oraz synchronizacja precesji p. czyli ich zagęszczenie na wycinkach powierzchni obu stożków; rzuty j? na płaszczyznę xj ip,,) w sumie wektorowej tworzą składową namagnesowania Af_M (A#_v = Mj. Składowa Aż,, wiruje w płaszczyźnie z częstością rezonansową m* gdyż wszystkie wektory p wn-rują w rym samym kierunku (stan przejściowy) z Uką częstością.

25.2.1. Relaksacja

Powstaje teraz pytanie, jak szybko układ spinów jądrowych ze stanu zaburzonej obsady poziomów energetycznych (ryc. 25.3c). spowodowanej absorpcją energii fal RF w rezonansie, powróci do stanu równowagi, to znaczy po jakim czasie uzyska znowu wyjściowy rozkład według wzoru Bolt/manna (ryc. 25.3a). po usunięciu pola B, w momencie zakończenia impulsu RF90⁵ (ryc. 25.3b>. Zjawisko to nazywamy relaksacją; jest to bezpmmieniMe przekazanie nadmiaru energii z układu spinów do otoczenia.

Okazuje się. że istnieje kilka przyczyn powodujących, że proces ten nic przebiega natychmiast Przyczyny te można podzielić na dwie grupy Jedna grupa zjawisk decyduje o powrocie składowej A#. od aktualnej wartości M. (Af. * 0) do jej wartości stanu wyjściowego, to znaczy do wartości Af* i wynika lo z tak zwanego oddziaływania spm^sieć, druga grupa powoduje powrót składowej Af ^ od wartości maksymalnej Af,, do zera. a wynika to z tak zwanego oddziaływania spin-tpin Powrót składowej Aż. do stanu wyjściowego opisujemy parametrem f,. nazywanym czasem relaksacji podluinej. natomiast powrót składowej J#,, do zera opisujemy parametrem 7\. nazywanym czasem relaksacji poprzecznej. Zmiany w czasie obu wartości składowych opisują funkcje wy kładnicze, a 7, i 7\ stanowią czasy, po których wartości składowych osiągają zmianę 63% ich wartości maksymalnej (ryc. 25.4). Wirująca, o malejącej w czasie amplitudzie składowa poprzeczna A/₀ zain-dukujc w umieszczonej na osi y cewce (ryc. 25.3c) napięcie zwane sygnałem swobodnej precesji (FID - free induction decay) - w ten sposób wykrywamy rezonans.

805