简述用自旋-回波序列得到氢核密度ρ、T1、T2加权图像的物理原理。
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H=As1·s2
t=0时,粒子1自旋“向上”(s1z=1/2),粒子2自旋“向下”(s2z=-1/2).试在Heisenberg图象中求任意t>0时刻(a)粒子1自旋“向上”的概率;(b)粒子1和2自旋均“向上”的概率;(c)总自旋量子数S=1和0的概率;(d)s1和s2的平均值.
(a)构造这个体系的(2x2)哈密顿矩阵(式4.158)
(b)如果是t时刻的自旋态,证明
式中,和rf场的强度有关.
(e)根据初始值a0和b0求a(t)和b(1)的一般解.
式中
(d)如果粒子开始时自旋向上(即a0=1,bo=0),作为时间的函数,求自旋向上态向自;旋向下态的跃迁概率随时间的变化关系.(e)作为驱动频率 的函数,画出共振曲线(0,固定)
注意在=0时函数有最大值,求“半峰宽度".
(f)因为所以可以用在实验上观察到的共振来得到粒子的磁偶极矩.在核磁共掘(nmr)实验可以测量质子的5因子,用10000的静场和振幅为0.01G的日rf场.共振频率是多少?(质子的磁矩可参考教材6.5节).求出共振曲线的宽度(答案用Hz表示).
已知31P核系统处于磁感应强度为3.600~3.602T的磁场中,今欲使其发生共振吸收,应施加射频波(RF)的频率范围是多少?已知31P的磁旋比λ=17.24MHz·T-1。
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