核磁共振是什么意思【磁共振是什么 核磁共振是什么意思】核磁共振全名是核磁共振成像（MRI） ， 又叫核磁共振成像技術(shù) 。是后繼CT后醫(yī)學(xué)影像學(xué)的又一重大進(jìn)步 。其基本原理：是將人體置于特殊的磁場中 ， 用無線電射頻脈沖激發(fā)人體內(nèi)氫原子核 ， 引起氫原子核共振 ， 并吸收能量 。在停止射頻脈沖后 ， 氫原子核按特定頻率發(fā)出射電信號(hào) ， 并將吸收的能量釋放出來 ， 被體外的接受器收錄 ， 經(jīng)電子計(jì)算機(jī)處理獲得圖像 ， 這就叫做核磁共振成像 。
核磁共振是什么意思核磁共振 (NMR) 儀器可以直接控制并探測原子核的運(yùn)動(dòng) 。核磁共振——一種眾所周知的響亮名字！但這是科學(xué) ， 名稱不是為了聽起來悅耳 。請看以下詞匯：原子核 – 指由質(zhì)子和中子組成的原子核 ， 或僅有一個(gè)質(zhì)子的氫核 。磁性 – 受磁場控制的核子運(yùn)動(dòng) 。共振 – 我們利用共振來有效地操縱磁場內(nèi)的原子核 。地球和其它旋轉(zhuǎn)磁體許多原子核（并非全部）可被視為很小的條形磁鐵 ， 都有磁北極和磁南極 。原子核以南北磁極連線為軸 ， 以恒定速率旋轉(zhuǎn) 。旋轉(zhuǎn)條形磁鐵在自然界中相當(dāng)普遍 。單個(gè)的鐵原子、地球、太陽、多個(gè)行星和中子星等都屬于旋轉(zhuǎn)條形磁鐵 。與原子核相比 ， 地球的地理北極（旋轉(zhuǎn)軸）與北磁極并不完全重合 ， 所以它是比較復(fù)雜的旋轉(zhuǎn)條形磁鐵 。原子核的運(yùn)轉(zhuǎn)情況要好得多：它們的磁極與地理磁極恰好重合 。由單個(gè)質(zhì)子組成的氫核具有磁性 ， 而且它還是水、天然氣和石油的重要組成成分 。由于人類正在尋找碳?xì)浠衔?nbsp;， 所以對(duì)這些原子核尤為關(guān)注 。排列原子核磁體通常 ， 原子核的北極可以指向任意方向 ， 如無外界干涉 ， 它們的指向則沒有限制 。核磁共振測量法的第一步是通過放置一塊大型磁鐵來形成一個(gè)強(qiáng)磁場 ， 然后將原子核磁體置于其中 ， 使其按一定方式排列 。這將使原子核排列成行 ， 北極指向外部磁體的南極 。磁性原子核很樂于被磁場重新排列 。這會(huì)使它們處于一種舒適的狀態(tài) ， 物理學(xué)家稱之為平衡或低能 。這就象是一個(gè)小孩懶洋洋地坐在操場的秋千上 ， 哪兒也不想去 。這兒就是他最開心的地方 。家庭實(shí)驗(yàn)：排列手掌上的原子核 。所需材料：(1) 一個(gè)吸在冰箱上的磁性物件；（2）您的手掌 。操作步驟：將磁鐵置于手上 。大功告成！操作實(shí)在是太簡單不過了 。干擾磁體 核磁共振測量法的第二步是讓物體移動(dòng) 。這是通過另一磁場來完成的 ， 而不是與原子核運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生共振的那個(gè)磁場 。名為 B1 的振蕩磁場垂直于永磁體 B0 的磁場 。片刻以后 ， 原子核開始傾斜并在垂直于 B0 磁場的平面內(nèi)旋轉(zhuǎn) 。這就象是前面說的那個(gè)蕩秋千的懶小孩一樣 ， 推動(dòng)著他 ， 但不必太用力 。每次他接近弧頂并向前蕩時(shí) ， 輕輕地推一下 。這種被稱為共振的輕輕推動(dòng)可以增強(qiáng)規(guī)律性的往復(fù)運(yùn)動(dòng) 。原子核的運(yùn)動(dòng)亦是如此 。為使它們不指向大磁體 ， 必須對(duì)其施加外力 。由于原子核是旋轉(zhuǎn)的 ， 所以其運(yùn)動(dòng)方式很象陀螺儀或玩具陀螺 。當(dāng)陀螺儀或玩具陀螺筆直指向地球的重力場時(shí) ， 它只是旋轉(zhuǎn) 。如果它與重力場呈某一角度 ， 就會(huì)做一種稱為“旋進(jìn)”的軌道運(yùn)動(dòng) 。旋進(jìn)速度（遠(yuǎn)低于旋轉(zhuǎn)速度）取決于陀螺儀的大小和形狀 ， 它的旋轉(zhuǎn)速度及重力 。當(dāng)原子核偏離強(qiáng)磁場的方向時(shí) ， 它也做“旋進(jìn)”運(yùn)動(dòng) 。旋進(jìn)速度取決于原子核的屬性（旋轉(zhuǎn)速率等）以及磁場強(qiáng)度 — 這與陀螺儀很類似 。這些屬性是保持不變的 ， 所以只需知道磁場強(qiáng)度就可以準(zhǔn)確得出旋進(jìn)頻率 。也就是必須施加給原子核的推動(dòng)頻率 ， 以使其偏離主磁場 ， 產(chǎn)生旋進(jìn)運(yùn)動(dòng) 。推力來自第二個(gè)磁場 ， 該磁場的時(shí)間變化率與旋進(jìn)速率相等 – 即可以與原子核運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生共振 。（核 . . . 磁 . . . 共振 — 是不是初具雛形了？） 在前面那個(gè)蕩秋千示例中 ， 停止施加外力后 ， 秋千在一段時(shí)間內(nèi)仍將繼續(xù)擺動(dòng) 。原子核也一樣 。它們所需要的只是一次持續(xù) 10 微秒（沒錯(cuò) ， 是微秒）的快速無線電脈沖 ， 即可使其維持長達(dá)數(shù)秒（沒錯(cuò) ， 是秒）的運(yùn)動(dòng) 。您是否知道…哪種周期性變化的磁場可以在相等的時(shí)間間隔內(nèi)對(duì)原子核施加外力？無線電傳輸 。因?yàn)楹舜殴舱裨O(shè)備具有與無線電臺(tái)同樣的電路板 。某些核磁共振設(shè)備甚至使用與 FM 無線廣播相同的頻率 ， 在 88 至 108 兆赫之間（每秒循環(huán) 88 至 108 兆次） 。監(jiān)視原子核運(yùn)動(dòng)即使您閉上眼睛 ， 也能知道秋千還在擺蕩 。為什么？原來秋千上的小孩在大聲喊叫個(gè)不停 。這一次 ， 磁性原子核的情形仍與此非常類似 。只要它們脫離大磁場中的隊(duì)列 ， 或者說 ， 不再保持平衡狀態(tài) ， 它們會(huì)輻射出無線電波 。每個(gè)原子核都象一個(gè)很小的無線電臺(tái) 。并且毫無疑問 ， 核磁共振設(shè)備的一部分是一個(gè)無線電接收器 ， 在原子核移動(dòng)時(shí) ， 可以捕捉到它們發(fā)出的信號(hào) 。最早的核磁共振設(shè)備是二戰(zhàn)時(shí)與雷達(dá)站一同建造的 ， 在一套設(shè)備里 ， 既有無線電發(fā)射機(jī) ， 又有接收機(jī) 。馳豫 在前面那個(gè)蕩秋千示例中 ， 停止施加外力后 ， 秋千在一段時(shí)間內(nèi)仍將繼續(xù)擺動(dòng) 。但秋千上的小孩很不舒服 。他不再保持平衡 ， 而處于一種高能狀態(tài) 。這不是他的本性 。由于各方面原因（與空氣的摩擦 ， 秋千與支撐結(jié)構(gòu)連接處的摩擦） ， 一段時(shí)間后秋千會(huì)逐漸慢下來 。但秋千上的小孩想盡快進(jìn)入馳豫狀態(tài) ， 于是他稍微收腿 ， 讓自己減速 ， 直至他再次可以舒舒服服地坐在那里 。原子核非常象這個(gè)小孩 。通過無線電波可以讓它運(yùn)動(dòng) ， 在無線電發(fā)射機(jī)停止發(fā)射后的一段時(shí)間內(nèi) ， 它仍可繼續(xù)運(yùn)動(dòng) ， 但不是最佳狀態(tài) 。在核磁共振設(shè)備中 ， 它會(huì)在永久磁場的導(dǎo)向下 ， 找到一種方法逐漸回到平衡狀態(tài) 。但還有一個(gè)問題 。原子核并沒有腳 。它們?nèi)绾螠p速？有多種方法可使原子核失去能量返回平衡狀態(tài) 。對(duì)于原子核處于液體分子（如水）的情況 ， 一種途徑就是撞擊固體表面 。每次分子撞擊固體表面時(shí) ， 原子核都有機(jī)會(huì)返回到沿強(qiáng)磁場方向的平衡排列狀態(tài) 。這就是…馳豫 。您看 ， 即便是原子核也喜歡馳豫 。在較大的孔隙里 ， 液體分子有更多的空間移動(dòng)而不會(huì)撞上孔壁 ， 所以碰撞頻率非常小 。在巖石里 ， 核磁共振馳豫取決于孔隙的尺寸：孔隙越大 ， 核磁共振馳豫的時(shí)間越長 。核磁共振對(duì)孔隙尺寸的靈敏度有兩項(xiàng)簡單但功能強(qiáng)大的應(yīng)用 。第一就是由孔隙尺寸決定的滲透性 。更確切地說 ， 滲透性與孔隙直徑的平方成正比 ， 所以人們希望它與核磁共振馳豫的平方也成正比 。通過對(duì)數(shù)百種不同的巖石進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室測試 ， 證明確實(shí)存在這種關(guān)系 。核磁共振數(shù)據(jù)的第二項(xiàng)應(yīng)用是確定孔隙尺寸的分布 。由于在單個(gè)巖石內(nèi)孔隙的尺寸變化很大 ， 因此分布范圍很廣 。通過孔隙尺寸分布 ， 地質(zhì)學(xué)者可以得出大量有關(guān)巖石的信息——遠(yuǎn)勝于在顯微鏡下進(jìn)行觀察 。http://www.seed.slb.com/zh/scictr/watch/nmr/how.htm
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