Вращающееся эхо
-
Спиновое эхо и его применение
- Спиновое эхо (эхо Хана) — перефокусировка спиновой намагниченности с помощью импульса резонансного электромагнитного излучения.
- Используется в ядерном магнитном резонансе (ЯМР) и магнитно-резонансной томографии (МРТ).
- Эхо-сигналы помогают устранить неоднородные эффекты, такие как градиент магнитного поля и химические сдвиги.
-
История и развитие
- Эхо-сигналы были впервые обнаружены Эрвином Ханом в 1950 году.
- В 1972 году Ф. Мезей представил метод нейтронного рассеяния на спин-эхо.
- В 2020 году продемонстрировано, что при сильной связи спинов с резонатором последовательность импульсов Хана приводит к серии периодических эхо-сигналов.
-
Принцип спинового эха
- Эффект спинового эха был объяснен Ханом в 1950 году и развит Карром и Перселлом.
- Последовательность импульсов включает импульс на 90° и импульс на 180°.
- Импульс на 180° инвертирует векторы намагничивания, устраняя неоднородную фазировку.
-
Затухание спинового эха
- Эксперимент с затуханием эхо-сигнала Хана используется для измерения времени спин-спиновой релаксации.
- Величина эхо-сигнала регистрируется для разных интервалов между импульсами, показывая экспоненциальный спад.
-
Стимулированное эхо
- В работе Хана 1950 года показано, что три последовательных импульса под углом 90° также генерируют спиновые эхо-сигналы.
- После первого импульса вектор намагниченности растягивается, образуя «блин» в плоскости x-y.
- После второго импульса «блин» находится в плоскости x-z, а после третьего импульса наблюдается стимулируемое эхо.
-
Фотонное эхо
- Эхо-сигналы Хана также наблюдались на оптических частотах.
- Вместо использования двух спиновых состояний, фотонное эхо использует два энергетических уровня.
-
Быстрое вращающееся эхо
- Быстрое спиновое эхо (FSE) сокращает время сканирования в МРТ.
- В FSE используется серия импульсов перефокусировки на 180° после импульса на 90°.
- Изменение градиента фазового кодирования позволяет получить множество строк k-пространства за один интервал TR.