核磁共振信(xin)號(hao)的(de)產(chan)生

物(wu)質(zhi)由原子(zi)構成，質(zhi)子是原子(zi)核內(nei)的主(zhu)要微(wei)粒(li)，核磁信(xin)號(hao)就(jiu)是來源(yuan)於質(zhi)子。以(yi)氫質(zhi)子為例，由於其帶有正(zheng)電(dian)荷(he)，且自身(shen)高速旋(xuan)轉，可(ke)以(yi)看(kan)做(zuo)壹個(ge)環形電(dian)流，由電(dian)磁理論(lun)可知，電(dian)生磁，質(zhi)子產(chan)生壹個(ge)磁矩，可以(yi)將其看做(zuo)壹個(ge)小(xiao)磁針。樣(yang)品內部(bu)無數的小磁針按自(zi)身(shen)的(de)方(fang)向(xiang)雜(za)亂排(pai)列，相(xiang)互抵消(xiao)，總(zong)磁矩為零(ling)。

當樣品(pin)置(zhi)於(yu)壹個(ge)靜(jing)磁場中(zhong)時，原有(you)的平(ping)衡被(bei)打破了(le)。根據(ju)量子(zi)力學(xue)原理(li)，核磁矩在外磁場中(zhong)的(de)空(kong)間(jian)取(qu)向(xiang)是(shi)量子(zi)化的(de)，只能(neng)取(qu)確定的方(fang)向(xiang)，氫核可(ke)取(qu)兩個(ge)方(fang)向(xiang)，這兩(liang)個(ge)方(fang)向(xiang)的(de)位(wei)能(neng)不(bu)同(tong)，壹高壹低(di)。

氫核從(cong)原有(you)的平(ping)衡狀(zhuang)態(tai)到裂(lie)分(fen)為(wei)兩(liang)個取(qu)向(xiang)，稱為塞(sai)曼能(neng)級分(fen)裂(lie)。形象的(de)說(shuo)，好(hao)比小磁針放(fang)到靜(jing)磁場後(hou)，分(fen)為(wei)了(le)兩(liang)個(ge)陣(zhen)營(ying)：順(shun)從(cong)派和抵抗(kang)派。順(shun)從(cong)派能(neng)量較小，能(neng)級較低，和靜(jing)磁場方(fang)向(xiang)相(xiang)同(tong)，抵抗(kang)派能(neng)量較大，能(neng)級較高，和靜(jing)磁場方(fang)向(xiang)相(xiang)反(fan)，且兩派(pai)的力(li)量不(bu)均等，順(shun)從(cong)派稍(shao)多於抵抗(kang)派，每(mei) 10 萬個(ge)核，兩(liang)派數(shu)量差壹個(ge)。就(jiu)是這多(duo)出(chu)的壹個(ge)磁矩，積(ji)少(shao)成多，形(xing)成了(le)壹個(ge)與主磁場同(tong)方(fang)向(xiang)的(de)磁化矢(shi)量，是(shi)核磁共振信(xin)號(hao)的(de)來源。

磁化矢(shi)量沿(yan)主磁場方(fang)向(xiang)旋(xuan)轉，如(ru)果(guo)施(shi)加(jia)壹個(ge)適(shi)宜(yi)的射頻(pin)場，該(gai)磁化矢(shi)量就(jiu)會發生傾斜(xie)，從(cong)而形成核磁共振信(xin)號(hao)。適(shi)宜(yi)的射頻(pin)場是(shi)指(zhi)頻(pin)率與磁化矢(shi)量拉莫(mo)爾(er)進動(dong)頻(pin)率壹致(zhi)。如(ru)前面(mian)講的(de)比喻(yu)，磁化矢(shi)量好(hao)比壹個(ge)垂(chui)直(zhi)於(yu)地面(mian)的沙(sha)袋(dai)，射頻(pin)場發(fa)射的脈(mai)沖(chong)好(hao)比拳頭(tou)，只有拳(quan)頭(tou)力量匹配沙(sha)袋(dai)的重(zhong)量，沙(sha)袋(dai)才會傾斜(xie)，從(cong)而在地(di)面(mian)形成壹個(ge)投(tou)影。這個(ge)投(tou)影就(jiu)是儀器(qi)檢測(ce)到的核磁信(xin)號(hao)。沙(sha)袋(dai)傾斜(xie)後(hou)會逐漸回(hui)復(fu)到平(ping)衡狀(zhuang)態(tai)，投(tou)影會越來越小(xiao)，直(zhi)至(zhi)消(xiao)失(shi)，檢測(ce)到的核磁信(xin)號(hao)也(ye)是壹個(ge)衰(shuai)減的(de)信(xin)號(hao)。