Действие радиочастотного поля

Рассмотрим влияние магнитной компоненты радиочастотного поля в плоскости xy. Предположим, что мы выбрали частоту осциллирующего поля, равную ларморовой частоте спина. Тогда ядро испытывает действие постоянного поля B₁ (Рис. K1.15), так как вращающееся магнитное поле совпадает с прецессией спина. Под действием постоянного поля вектор намагниченности начинает прецессировать вокруг его направления. Если мы прилагаем поле B₁ в виде импульса определенной длительности, намагниченность прецессирует в плоскости xy (Рис. K1.16) с ларморовой частотой. Вращающаяся намагниченность вызывает образование сигнала в обмотке приемного устройства, который можно детектировать.

 

Рис. К1.15 (а) В резонансом эксперименте внешнее радиочастотное магнитное поле B₁ находится в плоскости xy. (б) Если мы рассматриваем систему координат, вращающуюся с ларморовой частотой, радиочастотное поле B₁ кажется стационарным, при условии, что его частота совпадает с ларморовой. Когда обе частоты совпадают, вектор намагниченности образца начинает вращаться вокруг направления поля B₁

 

Рис. К1.15 способствует пониманию того, почему ЯМР является резонансной техникой. Напомним, что резонанс в системе возникает при условии, когда небольшое периодическое возмущение приводит к большому изменению некоторого параметра возмущаемой системы. Как раз это мы и наблюдаем в ЯМР: небольшое периодическое возмущение B₁ вызывает большое изменение в ориентации вектора намагниченности образца М. В большинстве экспериментов B₁ на несколько порядков меньше B₀.

 

Рис. К1.16 (а) Если радиочастотное поле действует в течение некоторого времени, вектор намагниченности вращается в плоскости xy. (б) Для стороннего наблюдателя вектор вращается с ларморовой частотой и может индуцировать сигнал в обмотке приемника