807

peratur. Wynika to z faktu. że w sianie równowagi liczba przejść w obu kierunkach jest laka sama. czyli N_P_ = NJP_m. Analogiczne przejścia wynikające z oddziaływania z polem zewnętrznym fi, wykazują równość odnośnych prawdopodobieństw Szybkość relaksacji zależy od temperatury , stężenia magnetycznych jąder i lepkości środowiska. Relaksacja podłużna jest szczególnie skuteczna, gdy w roztworze znajdują się substancje paramagnetyczne, mające niesparuwane momenty magnetyczne elektronów, które są przyczyną powstawania silnego pola fluktuacyjnego. Czas 7, będzie się wtedy skracał. Tę okoliczność wykorzystuje się w tomografii NMR. używając substancji paramagnetycznych jako środków kontrastujących. Skuteczność relaksacji będzie tym większa, im częstotliwość oscylacji pól fluktuacyjnych będzie bliższa częstości rezonansowej (Larmora). W wolnej wodzie, nic związanej z makrocząsteczkami. ruchliwość molekuł wody jest tak duża. że wytworzone przez nic pola fluktuacyjne wykazują częstości dużo wyższe od larmorowskiej częstości protonów; z tego wynika słaba efektywność wymuszania przejść i długi czas relaksacji f,. W tkankach, oprócz wody wolnej, znajdują się molekuły wody związanej z makromolekularni i inne molekuły o niskiej ruchliwości; pruwad/i to do zmniejszenia częstotliwości lokalnych pól magnetycznych, a więc zbliżenia tej wartości do częstości Larmora protonów znajdujących się w ich sąsiedztwie. W rezultacie czas relaksacji protonów w tkankach 7, ulegnie skróceniu. Interesujące jest zachowanie się czasu relaksacji 7, w funkcji wzrostu indukcji pola fi^ Zwiększając wartość poła fi₀. przesuwamy częstotliwość rezonansową w kierunku wyższych częstości, czyli zbliżamy ją do częstotliwości pól fluktuacji w czystej wodzie lub oddalamy dla protonów zawartych w tkankach. Dla protonów czystej wody 7, będzie się wtedy skracał, a dla protonów w tkankach będzie się wydłużał. Uzasadnia to obserwowaną zależność czasu relaksacji 7, (wydłużanie zależne od rodzaju tkanki) od wartości pola fi₀. Czas 7, nie może być bezpośrednio zmierzony, gdyż składowa M. jest nieruchoma w stosunku do cewki odbiorczej. Pomiaru czasu 7, dokonuje się pośrednio (przez składową stosując odpowiednie sekwencje impulsów wzbudzenia RF i czasy rejestracji FID-ów.

25.2.3. Oddziaływanie spin-spin. Czas relaksacji poprzecznej T₂

Drugi ryp relaksacji (poprzecznej) można zilustrować w sposób następujący. Kiedy składowa M_{l t} (poprzeczna) jest różna od zera. to część momentów magnetycznych jąder wykonuje ruch procesyjny dookoła fi₀ zgodnie w fazie. Jeżeli w skutek jakiejś przyczyny zanika spójność fazowa w ich ruchu, wtedy składowa M,, dąży do zera. Czas jej zaniku (czas relaksacji T₂) nazywamy również czasem pamięci fazy. co oddaje dobrze sens fizyczny tego mechanizmu. Utrata koherencji fazy może mieć przyczynę w \atnej naturze badanej próbki (A/,, zanika z czasem 7₂) i może zależeć od czynników aparaturowych - stopnia jednorodności pola fi₀ zanika z czasem T\>. Wpływ obu czynników na zanik S4_y (z czasem T_:) określa równanie:

i rr₂ - i rr₂ ♦ i rr₂

807