怎樣理解核(he)磁(ci)共振弛(chi)豫(yu)時間(jian)

什麽是(shi)弛豫(yu)時(shi)間(jian)？

弛(chi)豫時間(jian)，即達到(dao)熱(re)動(dong)平(ping)衡所需(xu)的(de)時間(jian)。是(shi)動力學系統(tong)的(de)壹(yi)種特征(zheng)時間(jian)。系統(tong)的(de)某(mou)種變量由暫態趨於(yu)某(mou)種定(ding)態所需(xu)要的(de)時間(jian)。在(zai)統(tong)計(ji)力學和熱(re)力學中，弛(chi)豫時(shi)間(jian)表(biao)示(shi)系統(tong)由不穩定(ding)定態趨於(yu)某(mou)穩定(ding)定態所需(xu)要的(de)時間(jian)。

什麽是(shi)核(he)磁(ci)共振弛(chi)豫(yu)時間(jian)？

要了解(jie)核(he)磁(ci)共振弛(chi)豫(yu)時間(jian)，首(shou)先了(le)解(jie)壹(yi)些(xie)核(he)磁(ci)共振基(ji)本(ben)原(yuan)理(li)：核(he)磁(ci)共振從(cong)字面意思可(ke)以(yi)理解為(wei)原(yuan)子(zi)核(he)在(zai)磁(ci)場中(zhong)發(fa)生(sheng)共振。壹(yi)般核(he)磁(ci)共振中(zhong)的(de)原(yuan)子(zi)核(he)是指(zhi)氫原(yuan)子(zi)核(he)。磁(ci)是指(zhi)磁(ci)場環(huan)境(jing)，在(zai)均(jun)衡穩定(ding)的(de)磁(ci)場裏(li)面，氫(qing)原(yuan)子(zi)核(he)會(hui)有(you)會(hui)以(yi)固定的(de)頻(pin)率發(fa)生進(jin)動，進動頻(pin)率與(yu)磁(ci)場強(qiang)度(du)成(cheng)正(zheng)比(bi)。共振是(shi)指(zhi)外加(jia)頻(pin)率與(yu)氫原(yuan)子(zi)核(he)在(zai)磁(ci)場中(zhong)的(de)固有(you)頻(pin)率相(xiang)等時(shi)，氫原(yuan)子(zi)核(he)吸收能(neng)量發生核(he)磁(ci)共振。

核(he)磁(ci)共振發(fa)生(sheng)的(de)過程，其實是(shi)原(yuan)子(zi)核(he)吸收射(she)頻(pin)能量的(de)過程，當(dang)射(she)頻(pin)脈沖(chong)關閉(bi)後，吸收能(neng)量的(de)原(yuan)子(zi)核(he)會(hui)釋(shi)放(fang)吸(xi)收的(de)能量，經過(guo)壹(yi)定的(de)弛豫(yu)過(guo)程，隨(sui)著(zhe)時間(jian)的(de)推(tui)移(yi)，最(zui)終恢(hui)復到平(ping)衡狀態。原(yuan)子(zi)核(he)釋(shi)放(fang)能(neng)量所需(xu)要的(de)時間(jian)就(jiu)對(dui)應(ying)核(he)磁(ci)共振弛(chi)豫(yu)時間(jian)。

核(he)磁(ci)共振弛(chi)豫(yu)時間(jian)有(you)兩(liang)種即T1和(he)T2

T1為(wei)縱(zong)向馳(chi)豫(yu)時間(jian),縱(zong)向磁(ci)化強(qiang)度(du)恢(hui)復的(de)時間(jian)常(chang)數(shu)T1稱(cheng)為縱(zong)向弛(chi)豫(yu)時(shi)間(jian)(又稱(cheng)自旋-晶格弛(chi)豫時(shi)間(jian))。

t2為(wei)橫(heng)向弛(chi)豫(yu)時(shi)間(jian),橫(heng)向磁(ci)化強(qiang)度(du)消(xiao)失的(de)時間(jian)常(chang)數(shu)T2稱(cheng)為橫(heng)向弛(chi)豫(yu)時(shi)間(jian)(又稱(cheng)自旋-自旋弛豫時(shi)間(jian))。

影響核(he)磁(ci)共振弛(chi)豫(yu)時間(jian)的(de)因素(su)：

核(he)磁(ci)共振弛(chi)豫(yu)時間(jian)T1：

弛(chi)豫過程是能(neng)量釋(shi)放(fang)的(de)過程，T1弛豫(yu)中能量釋(shi)放(fang)到(dao)哪(na)裏(li)了呢(ne)？其名(ming)字告訴(su)我(wo)們答(da)案(an)，spin-lattice，自旋晶格，晶(jing)格相(xiang)當(dang)於(yu)指(zhi)與H原(yuan)子(zi)排列在(zai)壹(yi)起組成(cheng)的(de)晶格(ge)，所(suo)以，能(neng)量釋(shi)放(fang)到(dao)周圍(wei)的(de)晶格(ge)中(zhong)。T1弛豫(yu)與(yu)周(zhou)圍(wei)分(fen)子的(de)運動(dong)息息相(xiang)關。T1可以(yi)研(yan)究慢(man)速(su)分子(zi)運(yun)動(dong)，例(li)如金屬離子的(de)螯(ao)合(he)狀態、蛋(dan)白(bai)質(zhi)聚(ju)集、多(duo)孔材料(liao)表(biao)面動(dong)力學等等(deng)。

核(he)磁(ci)共振弛(chi)豫(yu)時間(jian)T2;

T2,自旋-自旋弛豫。歸(gui)納(na)起來就是(shi)因(yin)為各(ge)個(ge)H質(zhi)子的(de)拉莫爾(er)頻(pin)率（或(huo)者(zhe)說(shuo)相(xiang)位）不盡(jin)相(xiang)同，當(dang)撤去(qu)射(she)頻(pin)脈沖(chong)後，質(zhi)子由聚(ju)到散(san)的(de)過程。

影響核(he)磁(ci)共振弛(chi)豫(yu)時間(jian)T2的(de)因素(su)：

1.內部因素(su)

分子(zi)運動(dong)：分子運動(dong)越(yue)慢(man)，T2越(yue)小(xiao)；例(li)如冰和(he)固體；

分(fen)子尺(chi)寸(cun)：分(fen)子(zi)尺(chi)寸(cun)越(yue)大(da)，T2越(yue)小(xiao)；例(li)如食品(pin)中澱(dian)粉等大(da)分子(zi)的(de)弛豫(yu)時(shi)間(jian)比(bi)水和油(you)脂短(duan)得多(duo)。

分子結(jie)合(he)狀態：結合(he)越(yue)緊密(mi)，T2越(yue)小(xiao)；食品(pin)中水的(de)多(duo)層(ceng)結構理論(lun)

2. 外(wai)部因素(su)

磁(ci)場不均勻(yun)：千萬不要小(xiao)看(kan)這個因(yin)素(su)，磁(ci)場不均勻(yun)會(hui)加(jia)速(su)散(san)相(xiang)過程（使得H質(zhi)子之間(jian)的(de)差異更(geng)大(da)），從而(er)測得的(de)T2比(bi)實際(ji)的(de)T2衰(shuai)減的(de)快的(de)多(duo)的(de)多(duo)。

核(he)磁(ci)共振弛(chi)豫(yu)時間(jian)T1與(yu)T2的(de)關系圖(tu)：