¿Qué es la prueba de resonancia magnética?
Además, la resonancia magnética (MRI), que se menciona a menudo en la vida diaria de las personas, es un dispositivo de imágenes utilizado para exámenes médicos que utiliza el fenómeno de la resonancia magnética nuclear.
La descripción fenomenológica clásica de la vibración * * magnética (excepto la vibración * * * giroscópica) es: los átomos, los electrones y los núcleos atómicos tienen momento angular, y la relación entre sus momentos magnéticos y el momento angular correspondiente se llama espín magnético que γ. El momento magnético m se ve afectado por el par MBsinθ (θ es el ángulo entre my B) en el campo magnético B. Este par hace que el momento magnético precese alrededor del campo magnético. La frecuencia angular de la precesión es ω = γB,. y ωo se llama frecuencia de Larmor. Debido al efecto de amortiguación, esta precesión pronto decaerá, es decir, cuando M llegue al paralelo a B, la precesión se detendrá. Sin embargo, si se aplica un campo magnético de alta frecuencia b(ω) en la dirección vertical del campo magnético B (la frecuencia angular es ω), el par generado por b(ω) hará que M se aleje de B, que es opuesto al efecto de amortiguación. Si la frecuencia angular del campo magnético de alta frecuencia es igual a la frecuencia de Larmor (angular) de la precesión del momento magnético ω =ωo, entonces b (ω) tiene el efecto más fuerte, y el ángulo de precesión del momento magnético m (el El ángulo entre my B) también es máximo. Este fenómeno se llama vibración magnética.
Magnética* *La vibración también se puede describir mediante la mecánica cuántica: el campo magnético constante B divide el nivel de energía del estado fundamental del sistema de espín magnético, y el nivel de energía dividido se denomina efecto Zeeman (ver Efecto Zeeman ). Cuando el número cuántico de espín S = 1/2, la distancia de división E = g μBB, g es el factor de Lund, μ es el magnetón de Bohr y E y yo son la carga y la masa del electrón. Cuando se aplica un campo magnético de alta frecuencia b(ω) perpendicular a B, su energía cuántica luminosa es кω. Si es igual a la distancia dividida del nivel de Zeeman, ω= gμbb =ωγB, es decir, ω=γB (ω= h/2π, h es la constante de Planck), el sistema de espín absorberá esta energía y pasará de un nivel de energía bajo. a un nivel de energía alto (estado de excitación), esta es la llamada transición vibratoria entre niveles de energía magnéticos de Zeeman. La condición de oscilación magnética ω=γB descrita por la cuántica es la misma que la descrita por la fenomenología.
Cuando m es el momento magnético de los átomos (iones) en un cuerpo paramagnético, esta vibración magnética es vibración paramagnética. Cuando m es la magnetización (momento magnético por unidad de volumen) en un cuerpo ferromagnético, esta vibración * * * magnética es una vibración * * * ferromagnética. Cuando M=Mi es la magnetización de la subred magnética I en un ferrimagnet o antiferromagnet, esta vibración magnética * * * es el ferrimagnetismo * * generado por el sistema de subred magnética acoplado I Vibración o antiferromagnet* *vibración. Cuando m es el momento magnético nuclear de la sustancia, se trata de vibración magnética nuclear. Todos estos tipos de vibraciones magnéticas * * * son producidas por momentos magnéticos de espín. La clásica ecuación fenomenológica magnética de espín dM/dt=γMBsinθ [la ecuación vectorial correspondiente es dM/dt =γ(M×B)] para describir.
Giroscopio* *fenómeno de vibración provocado por partículas cargadas en un campo magnético constante. Supongamos que una partícula cargada con carga Q y masa M se mueve en un campo magnético constante B, y su velocidad es V. Cuando el campo magnético b es perpendicular a la velocidad v, la partícula cargada estará sujeta a la fuerza de Lorentz generada por el campo magnético. campo, lo que hace que la partícula cargada se mueva La velocidad v gira alrededor del campo magnético b, y la frecuencia angular de la rotación se llama frecuencia angular de giro. Si se aplica un campo eléctrico de alta frecuencia E (ω) en un plano perpendicular a B (ω es la frecuencia angular del campo eléctrico), ω = ωc, las partículas cargadas serán aceleradas periódicamente por el campo eléctrico E (ω) . Debido a que es similar a un ciclotrón, se llama vibración ciclotrón. Debido a que es similar al diamagnetismo cuando no se aplica ningún campo eléctrico de alta frecuencia, también se le llama diamagnetismo. Cuando V es perpendicular a B, la ecuación que describe este * * * movimiento de vibración es d(mv)/dt=q(vB).
Si se describe con una imagen de mecánica cuántica, la vibración del ciclotrón ** puede verse como una transición del nivel de Landau causada por el estado de movimiento de partículas cargadas en un campo magnético bajo la acción de un campo eléctrico de alta frecuencia. Las condiciones para la vibración * * *. transición son los siguientes:
Vibración magnética
ω=ωc.
El sistema de giro interno (momento magnético) del propio sólido (el sistema portador durante el ciclotrón) * * * vibración) y la red cristalina Generalmente existe un proceso de transferencia y redistribución de energía entre sistemas, que se denomina proceso de relajación de la vibración magnética. En el caso de la oscilación magnética de espín, la relajación magnética incluye la relajación de espín-espín (S-S) en el sistema de espín (momento magnético) y la relajación de espín-red (S-L) entre el sistema de espín y la relajación del sistema de red. El tiempo de relajación de un estado de equilibrio a otro se llama tiempo de relajación y es una medida de la tasa de transferencia o pérdida de energía. * * * El ancho de la línea de vibración representa el ancho del nivel de energía y el tiempo de relajación representa la vida útil del estado de energía. El ancho de línea de la resonancia magnética está estrechamente relacionado con el proceso de relajación magnética (tiempo). Según el principio de incertidumbre, el producto del ancho del nivel de energía y la vida útil del estado de energía es una constante, es decir, el ancho de la línea de resonancia magnética es inversamente proporcional al tiempo de relajación (velocidad de transferencia de energía). Por lo tanto, la vibración magnética es un método importante para estudiar el proceso de relajación magnética y el mecanismo de pérdida magnética.
Espero que te pueda ayudar a aclarar tus dudas.