Ядерный магнитный резонанс

Ядерный магнитный резонанс (ЯМР) был открыт в 1946 южноамериканскими физиками Э. Перселлом и Ф. Блохом. Работая независимо друг от друга, они отыскали метод резонансной «настройки» в магнитных полях собственных вращений ядер неких атомов, к примеру водорода и 1-го из изотопов углерода. Когда эталон, содержащий такие ядра, помещают в сильное магнитное поле, их ядерные моменты «выстраиваются» подобно стальным опилкам поблизости неизменного магнита. Эту общую ориентацию можно нарушить радиочастотным сигналом. После выключения сигнала ядерные моменты ворачиваются в начальное состояние, при этом быстрота такового восстановления находится в зависимости от их энергетического состояния, типа окружающих ядер и ряда других причин. Переход сопровождается испусканием радиочастотного сигнала. Сигнал подается на компьютер, который обрабатывает его. Таким методом можно создавать визуализацию областей тела, владеющих определенными чертами, качествами.

Парамагнетизм вещества может быть обоснован не только лишь строением электрических оболочек атомов, да и магнетизмом ядер. Магнетизм ядер, также как и магнетизм оболочек, может вызвать резонансное поглощение электрической энергии в жестком, водянистом либо газообразном состоянии.

Этот эффект отменно аналогичен ЭПР, но количественно отличается из-за того, что ядерные магнитные моменты намного меньше атомных, потому рабочая частота устройства в 1000 раз меньше. При всем этом релаксация взаимодействий слабее, а добротность и чувствительность выше. Ядерные магнитные моменты ведут взаимодействие с электрическими, потому диапазон при ЯМР находится в зависимости от наружных воздействий. Резонансные частоты способа ЯМР лежат в области нескольких мгц, чувствительность способа составляет ядер.

Таким образом, ЯМР проявляет себя как эффект резкого возрастания поглощения веществом энергии электрических волн, имеющих частоту () системой атомных ядер, владеющих магнитным моментом и помещенных во наружное магнитное поле:

, (1.10)
где g =5,58 – множитель Ланде (ядерный),

— ядерный магнетон,

— магнетон Бора.