核磁共振弛豫时间与什么有关

核磁共振弛豫时间与什么有关

什么是弛豫时间？

弛豫时间，即达到热动平衡所需的时间。是动力学系统的一种特征时间。系统的某种变量由暂态趋于某种定态所需要的时间。在统计力学和热力学中，弛豫时间表示系统由不稳定定态趋于某稳定定态所需要的时间。

什么是核磁共振弛豫时间？

要了解核磁共振弛豫时间，首先了解一些核磁共振基本原理：核磁共振从字面意思可以理解为原子核在磁场中发生共振。一般核磁共振中的原子核是指氢原子核。磁是指磁场环境，在均衡稳定的磁场里面，氢原子核会有会以固定的频率发生进动，进动频率与磁场强度成正比。共振是指外加频率与氢原子核在磁场中的固有频率相等时，氢原子核吸收能量发生核磁共振。

核磁共振发生的过程，其实是原子核吸收射频能量的过程，当射频脉冲关闭后，吸收能量的原子核会释放吸收的能量，经过一定的弛豫过程，随着时间的推移，蕞终恢复到平衡状态。原子核释放能量所需要的时间就对应核磁共振弛豫时间。

核磁共振弛豫时间有两种即T1和T2

T1为纵向驰豫时间,纵向磁化强度恢复的时间常数T1称为纵向弛豫时间(又称自旋-晶格弛豫时间)。

t2为横向弛豫时间,横向磁化强度消失的时间常数T2称为横向弛豫时间(又称自旋-自旋弛豫时间)。

核磁共振弛豫时间与什么有关：

核磁共振弛豫时间T1：

弛豫过程是能量释放的过程，T1弛豫中能量释放到哪里了呢？其名字告诉我们答案，spin-lattice，自旋晶格，晶格相当于指与H原子排列在一起组成的晶格，所以，能量释放到周围的晶格中。T1弛豫与周围分子的运动息息相关。T1可以研究慢速分子运动，例如金属离子的螯合状态、蛋白质聚集、多孔材料表面动力学等等。

核磁共振弛豫时间T2;

T2，自旋-自旋弛豫。归纳起来就是因为各个H质子的拉莫尔频率（或者说相位）不尽相同，当撤去射频脉冲后，质子由聚到散的过程。

影响核磁共振弛豫时间T2的因素：

1.内部因素

分子运动：分子运动越慢，T2越小；例如冰和固体；

分子尺寸：分子尺寸越大，T2越小；例如食品中淀粉等大分子的弛豫时间比水和油脂短得多。

分子结合状态：结合越紧密，T2越小；食品中水的多层结构理论。

2. 外部因素

磁场不均匀：千万不要小看这个因素，磁场不均匀会加速散相过程（使得H质子之间的差异更大），从而测得的T2比实际的T2衰减的快的多的多。

影响核磁共振弛豫时间T1与T2的关系：

核磁共振弛豫时间与什么有关

什么是弛豫时间？

弛豫时间，即达到热动平衡所需的时间。是动力学系统的一种特征时间。系统的某种变量由暂态趋于某种定态所需要的时间。在统计力学和热力学中，弛豫时间表示系统由不稳定定态趋于某稳定定态所需要的时间。

什么是核磁共振弛豫时间？

要了解核磁共振弛豫时间，首先了解一些核磁共振基本原理：核磁共振从字面意思可以理解为原子核在磁场中发生共振。一般核磁共振中的原子核是指氢原子核。磁是指磁场环境，在均衡稳定的磁场里面，氢原子核会有会以固定的频率发生进动，进动频率与磁场强度成正比。共振是指外加频率与氢原子核在磁场中的固有频率相等时，氢原子核吸收能量发生核磁共振。

核磁共振发生的过程，其实是原子核吸收射频能量的过程，当射频脉冲关闭后，吸收能量的原子核会释放吸收的能量，经过一定的弛豫过程，随着时间的推移，蕞终恢复到平衡状态。原子核释放能量所需要的时间就对应核磁共振弛豫时间。

核磁共振弛豫时间有两种即T1和T2

T1为纵向驰豫时间,纵向磁化强度恢复的时间常数T1称为纵向弛豫时间(又称自旋-晶格弛豫时间)。

t2为横向弛豫时间,横向磁化强度消失的时间常数T2称为横向弛豫时间(又称自旋-自旋弛豫时间)。

核磁共振弛豫时间与什么有关：

核磁共振弛豫时间T1：

弛豫过程是能量释放的过程，T1弛豫中能量释放到哪里了呢？其名字告诉我们答案，spin-lattice，自旋晶格，晶格相当于指与H原子排列在一起组成的晶格，所以，能量释放到周围的晶格中。T1弛豫与周围分子的运动息息相关。T1可以研究慢速分子运动，例如金属离子的螯合状态、蛋白质聚集、多孔材料表面动力学等等。

核磁共振弛豫时间T2;

T2，自旋-自旋弛豫。归纳起来就是因为各个H质子的拉莫尔频率（或者说相位）不尽相同，当撤去射频脉冲后，质子由聚到散的过程。

影响核磁共振弛豫时间T2的因素：

1.内部因素

分子运动：分子运动越慢，T2越小；例如冰和固体；

分子尺寸：分子尺寸越大，T2越小；例如食品中淀粉等大分子的弛豫时间比水和油脂短得多。

分子结合状态：结合越紧密，T2越小；食品中水的多层结构理论。

2. 外部因素

磁场不均匀：千万不要小看这个因素，磁场不均匀会加速散相过程（使得H质子之间的差异更大），从而测得的T2比实际的T2衰减的快的多的多。

影响核磁共振弛豫时间T1与T2的关系：

核磁共振弛豫时间和什么有关

什么是弛豫时间？

弛豫时间，即达到热动平衡所需的时间。是动力学系统的一种特征时间。系统的某种变量由暂态趋于某种定态所需要的时间。在统计力学和热力学中，弛豫时间表示系统由不稳定定态趋于某稳定定态所需要的时间。

什么是核磁共振弛豫时间？

要了解核磁共振弛豫时间，首先了解一些核磁共振基本原理：核磁共振从字面意思可以理解为原子核在磁场中发生共振。一般核磁共振中的原子核是指氢原子核。磁是指磁场环境，在均衡稳定的磁场里面，氢原子核会有会以固定的频率发生进动，进动频率与磁场强度成正比。共振是指外加频率与氢原子核在磁场中的固有频率相等时，氢原子核吸收能量发生核磁共振。

核磁共振发生的过程，其实是原子核吸收射频能量的过程，当射频脉冲关闭后，吸收能量的原子核会释放吸收的能量，经过一定的弛豫过程，随着时间的推移，蕞终恢复到平衡状态。原子核释放能量所需要的时间就对应核磁共振弛豫时间。

核磁共振弛豫时间有两种即T1和T2

T1为纵向驰豫时间,纵向磁化强度恢复的时间常数T1称为纵向弛豫时间(又称自旋-晶格弛豫时间)。

t2为横向弛豫时间,横向磁化强度消失的时间常数T2称为横向弛豫时间(又称自旋-自旋弛豫时间)。

核磁共振弛豫时间和什么有关：

核磁共振弛豫时间T1：

弛豫过程是能量释放的过程，T1弛豫中能量释放到哪里了呢？其名字告诉我们答案，spin-lattice，自旋晶格，晶格相当于指与H原子排列在一起组成的晶格，所以，能量释放到周围的晶格中。T1弛豫与周围分子的运动息息相关。T1可以研究慢速分子运动，例如金属离子的螯合状态、蛋白质聚集、多孔材料表面动力学等等。

核磁共振弛豫时间T2;

T2，自旋-自旋弛豫。归纳起来就是因为各个H质子的拉莫尔频率（或者说相位）不尽相同，当撤去射频脉冲后，质子由聚到散的过程。

影响核磁共振弛豫时间T2的因素：

1.内部因素

分子运动：分子运动越慢，T2越小；例如冰和固体；

分子尺寸：分子尺寸越大，T2越小；例如食品中淀粉等大分子的弛豫时间比水和油脂短得多。

分子结合状态：结合越紧密，T2越小；食品中水的多层结构理论。

2. 外部因素

磁场不均匀：千万不要小看这个因素，磁场不均匀会加速散相过程（使得H质子之间的差异更大），从而测得的T2比实际的T2衰减的快的多的多。

影响核磁共振弛豫时间T1与T2的关系：

核磁共振实验(弛豫时间测试)

核磁共振实验：核磁共振弛豫时间测试是一种分析材料动力学特征的技术。它是利用核磁共振谱仪对样品核自旋翻转后自由感应衰减信号的测量，根据核自旋翻转的速度和复原速度，得到两种弛豫时间：自旋-自旋弛豫时间（T1）和自旋-晶格弛豫时间（T2）。

T1是核自旋能量从高能级返回低能级所需要的时间，是描述材料中原子核间相互作用的一种指标，通常代表材料中原子核所处环境的内部旋转速率。

T2是指核自旋相位随时间的演化，是受磁场中离子之间相互作用和局部磁场扰动影响的指标，通常反映材料中离子受到的外部干扰。

因此，通过测量T1和T2可以反映出样品分子的运动相关信息，研究样品分子的结构、构象、动力学行为以及相互作用。该实验技术在化学、生物化学、物理、材料科学等领域都有广泛的应用。

核磁共振实验可以通过以下步骤进行：

准备样品：样品应为液体、固体，要求样品中含有有核磁共振谱图中需要观测的核。需将样品置于检测探头中，检测探头置于强磁场中。

施加RF脉冲：施加一个称为RF（射频）脉冲矢量的电磁波，以翻转样品中的核自旋。RF脉冲根据需要的实验参数进行控制，包括幅度、持续时间、频率等。

探测核磁共振信号：一旦核自旋被翻转，并返回到较低的能级后，探针或管子将从样品中探测到一个称为自由感应衰减（FID）的信号。这个信号是由激励核自旋产生的，FID信号的幅度和形状对样品中的核进行定量和定性分析。

核磁共振实验需要注意的事项：核磁共振实验需要使用高精密度的实验设备，并需要经过专业的培训和认证才能进行。

怎样理解核磁共振弛豫时间

什么是弛豫时间？

弛豫时间，即达到热动平衡所需的时间。是动力学系统的一种特征时间。系统的某种变量由暂态趋于某种定态所需要的时间。在统计力学和热力学中，弛豫时间表示系统由不稳定定态趋于某稳定定态所需要的时间。

什么是核磁共振弛豫时间？

要了解核磁共振弛豫时间，首先了解一些核磁共振基本原理：核磁共振从字面意思可以理解为原子核在磁场中发生共振。一般核磁共振中的原子核是指氢原子核。磁是指磁场环境，在均衡稳定的磁场里面，氢原子核会有会以固定的频率发生进动，进动频率与磁场强度成正比。共振是指外加频率与氢原子核在磁场中的固有频率相等时，氢原子核吸收能量发生核磁共振。

核磁共振发生的过程，其实是原子核吸收射频能量的过程，当射频脉冲关闭后，吸收能量的原子核会释放吸收的能量，经过一定的弛豫过程，随着时间的推移，zui终恢复到平衡状态。原子核释放能量所需要的时间就对应核磁共振弛豫时间。

核磁共振弛豫时间有两种即T1和T2

T1为纵向驰豫时间,纵向磁化强度恢复的时间常数T1称为纵向弛豫时间(又称自旋-晶格弛豫时间)。

t2为横向弛豫时间,横向磁化强度消失的时间常数T2称为横向弛豫时间(又称自旋-自旋弛豫时间)。

影响核磁共振弛豫时间的因素：

核磁共振弛豫时间T1：

弛豫过程是能量释放的过程，T1弛豫中能量释放到哪里了呢？其名字告诉我们答案，spin-lattice，自旋晶格，晶格相当于指与H原子排列在一起组成的晶格，所以，能量释放到周围的晶格中。T1弛豫与周围分子的运动息息相关。T1可以研究慢速分子运动，例如金属离子的螯合状态、蛋白质聚集、多孔材料表面动力学等等。

核磁共振弛豫时间T2;

T2,自旋-自旋弛豫。归纳起来就是因为各个H质子的拉莫尔频率（或者说相位）不尽相同，当撤去射频脉冲后，质子由聚到散的过程。

影响核磁共振弛豫时间T2的因素：

1.内部因素

分子运动：分子运动越慢，T2越小；例如冰和固体；

分子尺寸：分子尺寸越大，T2越小；例如食品中淀粉等大分子的弛豫时间比水和油脂短得多。

分子结合状态：结合越紧密，T2越小；食品中水的多层结构理论

2. 外部因素

磁场不均匀：千万不要小看这个因素，磁场不均匀会加速散相过程（使得H质子之间的差异更大），从而测得的T2比实际的T2衰减的快的多的多。

核磁共振弛豫时间T1与T2的关系图：

低场核磁共振横相弛豫时间

在核磁共振现象中，弛豫是指原子核发生共振且处在高能状态时，当射频脉冲停止后，将迅速恢复到原来低能状态的现象。恢复的过程即称为弛豫过程，它是一个能量转换过程，需要一定的时间反映了质子系统中质子之间和质子周围环境之间的相互作用。

完成弛豫过程分两步进行，即纵向磁化强度矢量Mz恢复到最初平衡状态的M0和横向磁化强度Mxy要衰减到零，这两步是同时开始但独立完成的，下面将简单介绍低场核磁共振横相弛豫过程和低场核磁共振横相弛豫时间T2。

低场核磁共振横相弛豫过程

在射频脉冲的作用下，所有质子的相位都相同，它们都沿相同的方向排列，以相同的角速度（或角频率）绕外磁场进动。当射频脉冲停止后，同相位的质子彼此之间将逐渐出现相位差，即失相位。我们把质子由同相位逐渐分散zui终均匀分布，宏观表现为其横向磁化强度矢量Mxy从zui大（对于π/2脉冲来说，为M0）逐渐衰减为0的过程称为横向弛豫过程。

低场核磁共振横相弛豫时间

低场核磁共振横相弛豫时间又称自旋-自旋弛豫时间，通常用Mxymax衰减63%时所需的时间，所以经过一个T2时间，Mxy还存在37%在实际工作中，一般认为Mxy经过5T2时间已基本衰减为零。下图表示π/2脉冲之后Mxy随时间的衰减曲线：

在MRI中，通常用横向弛豫时间T2来描述横向磁化强度Mxy衰减的快慢，如果T2小就说明横向磁化强度Mxy衰减快。否则，若T2长就说明横向磁化强度Mxy衰减慢。

在给定外磁场中，T2仅取决于组织，不同的组织由于其自旋-自旋相互作用效果不同，而这种效果取决于质子间的接近程度。由于不同组织自旋-自旋相互作用效果不同，所以不同组织的T2不同，固体中的T2比液体中的T2短的多。特别注意的是：横向弛豫时间T2比纵向弛豫时间T1快5-10倍，也就是说在纵向磁化强度恢复到M0时，横向磁化强度早已经衰减为零。

低场核磁共振横相弛豫时间与横向弛豫特性

在核磁共振现象中，弛豫是指原子核发生共振且处在高能状态时，当射频脉冲停止后，将迅速恢复到原来低能状态的现象。恢复的过程即称为弛豫过程，它是一个能量转换过程，需要一定的时间反映了质子系统中质子之间和质子周围环境之间的相互作用。

完成弛豫过程分两步进行，即纵向磁化强度矢量Mz恢复到最初平衡状态的M0和横向磁化强度Mxy要衰减到零，这两步是同时开始但独立完成的，下面将简单介绍低场核磁共振横相弛豫过程和低场核磁共振横相弛豫时间T2。

低场核磁共振横相弛豫过程

在射频脉冲的作用下，所有质子的相位都相同，它们都沿相同的方向排列，以相同的角速度（或角频率）绕外磁场进动。当射频脉冲停止后，同相位的质子彼此之间将逐渐出现相位差，即失相位。我们把质子由同相位逐渐分散zui终均匀分布，宏观表现为其横向磁化强度矢量Mxy从蕞大（对于π/2脉冲来说，为M0）逐渐衰减为0的过程称为横向弛豫过程。

低场核磁共振横相弛豫时间与横向弛豫特性

低场核磁共振横相弛豫时间又称自旋-自旋弛豫时间，通常用Mxymax衰减63%时所需的时间，所以经过一个T2时间，Mxy还存在37%在实际工作中，一般认为Mxy经过5T2时间已基本衰减为零。下图表示π/2脉冲之后Mxy随时间的衰减曲线：

在MRI中，通常用横向弛豫时间T2来描述横向磁化强度Mxy衰减的快慢，如果T2小就说明横向磁化强度Mxy衰减快。否则，若T2长就说明横向磁化强度Mxy衰减慢。

在给定外磁场中，T2仅取决于组织，不同的组织由于其自旋-自旋相互作用效果不同，而这种效果取决于质子间的接近程度。由于不同组织自旋-自旋相互作用效果不同，所以不同组织的T2不同，固体中的T2比液体中的T2短的多。特别注意的是：横向弛豫时间T2比纵向弛豫时间T1快5-10倍，也就是说在纵向磁化强度恢复到M0时，横向磁化强度早已经衰减为零。