核磁共振技术在蛋白质解析中的原理与局限

核磁共振的基本原理是：原子核有自旋运动，在恒定的磁场中，自旋的原子核将绕外加磁场作回旋转动， 叫进动(precession)。进动有一定的频率，它与所加磁场的强度成正比。如在此基础上再加一个固定频率的电磁波，并调节外加磁场的强度，使进动频率与电磁波频率相同。这时原子核进动与电磁波产生共振，叫核磁共振。核磁共振时，原子核吸收电磁波的能量，记录下的吸收曲线就是核磁共振谱(NMR-spectrum)。由于不同分子中原子核的化学环境不同，将会有不同的共振频率，产生不同的共振谱。记录这种波谱即可判断该原子在分子中所处的位置及相对数目， 用以进行定量分析 及分子量的测定，并对有机化合物进行结构分析。

磁共振成像（MRI)的基本原理是将人体置于特殊的磁场中，用无线电射频脉冲激发人体内氢原子核，引起氢原子核共振，并吸收能量。在停止射频脉冲后，氢原子核按特定频率发出射电信号，并将吸收的能量释放出来，被体外的接受器收录，经电子计算机处理获得图像，这就叫做核磁共振成像。MRI提供的信息量不但大于医学影像学中的其他许多成像术，而且不同于已有的成像术，因此，它对疾病的诊断具有很大的潜在优越性。它可以直接作出横断面、矢状面、冠状面和各种斜面的体层图像，不会产生CT检测中的伪影；不需注射造影剂；无电离辐射，对机体没有不良影响。MRI对检测脑内血肿、脑外血肿、脑肿瘤、颅内动脉瘤、动静脉血管畸形、脑缺血、椎管内肿瘤、脊髓空洞症和脊髓积水等颅脑常见疾病非常有效。同时对腰椎椎间盘后突、原发性肝癌等疾病的诊断也很有效。MRI也存在不足之处。它的空间分辨率不及CT，带有心脏起搏器的患者或有某些金属异物的部位不能作MRI的检查，另外价格比较昂贵。扩展资料：由于核磁共振是磁场成像，没有放射性，所以对人体无害，是非常安全的。据了解，目前世界上既没有任何关于使用核磁共振检查引起危害的报道，也没有发现患者因进行核磁共振检查引起基因突变或染色体畸变发生率增高的现象。虽然核磁共振在筛查早期病变有着独到之处，但任何检查都是有限度的，比如有些病人不适合核磁共振，就不要过度检查。他呼吁，任何患者都应遵医嘱进行检查，不要以为影像检查越贵越好，只有适合自己的检查才是最好的。参考资料：百度百科-核磁共振

是继CT后医学影像学的又一重大进步。自80年代应用以来，它以极快的速度得到发展。其基本原理：是将人体置于特殊的磁场中，用无线电射频脉冲激发人体内氢原子核，引起氢原子核共振，并吸收能量。在停止射频脉冲后，氢原子核按特定频率发出射电信号，并将吸收的能量释放出来，被体外的接受器收录，经电子计算机处理获得图像，这就叫做核磁共振成像。 核磁共振是一种物理现象，作为一种分析手段广泛应用于物理、化学生物等领域，到1973年才将它用于医学临床检测。为了避免与核医学中放射成像混淆，把它称为核磁共振成像术(MR)。 MR是一种生物磁自旋成像技术，它是利用原子核自旋运动的特点，在外加磁场内，经射频脉冲激后产生信号，用探测器检测并输入计算机，经过处理转换在屏幕上显示图像。 MR提供的信息量不但大于医学影像学中的其他许多成像术，而且不同于已有的成像术，因此，它对疾病的诊断具有很大的潜在优越性。它可以直接作出横断面、矢状面、冠状面和各种斜面的体层图像，不会产生CT检测中的伪影；不需注射造影剂；无电离辐射，对机体没有不良影响。MR对检测脑内血肿、脑外血肿、脑肿瘤、颅内动脉瘤、动静脉血管畸形、脑缺血、椎管内肿瘤、脊髓空洞症和脊髓积水等颅脑常见疾病非常有效，同时对腰椎椎间盘后突、原发性肝癌等疾病的诊断也很有效。 MR也存在不足之处。它的空间分辨率不及CT，带有心脏起搏器的患者或有某些金属异物的部位不能作MR的检查，另外价格比较昂贵。

　　到了20世纪80年代初，作为医学新技术的NMR成像一词越来越为公众所熟悉，以下是由我整理关于什么是mri的内容，希望大家喜欢! 　　mri的技术特点 　　磁共振成像是断层成像的一种，它利用磁共振现象从人体中获得电磁信号,并重建出人体信息。1946年斯坦福大学的Flelix Bloch和哈佛大学的Edward Purcell各自独立的发现了核磁共振现象。磁共振成像技术正是基于这一物理现象。1972年Paul Lauterbur 发展了一套对核磁共振信号进行空间编码的方法，这种方法可以重建出人体图像。 　　磁共振成像技术与其它断层成像技术(如CT)有一些共同点，比如它们都可以显示某种物理量(如密度)在空间中的分布;同时也有它自身的特色，磁共振成像可以得到任何方向的断层图像，三维体图像，甚至可以得到空间-波谱分布的四维图像。 　　像PET和SPECT一样，用于成像的磁共振信号直接来自于物体本身，也可以说，磁共振成像也是一种发射断层成像。但与PET和SPECT不同的是磁共振成像不用注射放射性同位素就可成像。这一点也使磁共振成像技术更加安全。 　　从磁共振图像中我们可以得到物质的多种物理特性参数，如质子密度，自旋-晶格驰豫时间T1，自旋-自旋驰豫时间T2，扩散系数，磁化系数，化学位移等等。对比其它成像技术(如CT 超声 PET等)磁共振成像方式更加多样，成像原理更加复杂，所得到信息也更加丰富。因此磁共振成像成为医学影像中一个热门的研究方向。 　　MR也存在不足之处。它的空间分辨率不及CT，带有心脏起搏器的患者或有某些金属异物的部位不能作MR的检查，另外价格比较昂贵、扫描时间相对较长，伪影也较CT多。 　　mri的工作原理 　　核磁共振是一种物理现象，作为一种分析手段广泛应用于物理、化学生物等领域，到1973年才将它用于医学临床检测。为了避免与核医学中放射成像混淆，把它称为磁共振成像术(MR)。 　　MRI通过对静磁场中的人体施加某种特定频率的射频脉冲，使人体中的氢质子受到激励而发生磁共振现象。停止脉冲后，质子在弛豫过程中产生MR信号。通过对MR信号的接收、空间编码和图像重建等处理过程，即产生MR信号。 　　mri的成像原理 　　核磁共振成像原理：原子核带有正电，许多元素的原子核，如1H、19FT和31P等进行自旋运动。通常情况下，原子核自旋轴的排列是无规律的，但将其置于外加磁场中时，核自旋空间取向从无序向有序过渡。这样一来，自旋的核同时也以自旋轴和外加磁场的向量方向的夹角绕外加磁场向量旋进，这种旋进叫做拉莫尔旋进，就像旋转的陀螺在地球的重力下的转动。自旋系统的磁化矢量由零逐渐增长，当系统达到平衡时，磁化强度达到稳定值。如果此时核自旋系统受到外界作用，如一定频率的射频激发原子核即可引起共振效应。这样，自旋核还要在射频方向上旋进，这种叠加的旋进状态叫做章动。在射频脉冲停止后，自旋系统已激化的原子核，不能维持这种状态，将回复到磁场中原来的排列状态，同时释放出微弱的能量，成为射电信号，把这许多信号检出，并使之能进行空间分辨，就得到运动中原子核分布图像。原子核从激化的状态回复到平衡排列状态的过程叫弛豫过程。它所需的时间叫弛豫时间。弛豫时间有两种即T1和T2，T1为自旋-点阵或纵向驰豫时间，T2为自旋-自旋或横向弛豫时间。 　　mri的医疗用途 　　磁共振最常用的核是氢原子核质子(1H)，因为它的信号最强，在人体组织内也广泛存在。影响磁共振影像因素包括：(a)质子的密度;(b)弛豫时间长短;(c)血液和脑脊液的流动;(d)顺磁性物质(e)蛋白质。 　　磁共振影像灰阶特点是，磁共振信号愈强，则亮度愈大，磁共振的信号弱，则亮度也小，从白色、灰色到黑色。 　　各种组织磁共振影像灰阶特点如下：脂肪组织，松质骨呈白色;脑脊髓、骨髓呈白灰色;内脏、肌肉呈灰白色;液体，正常速度流血液呈黑色;骨皮质、气体、含气肺呈黑色。 　　核磁共振的另一特点是流动液体不产生信号称为流动效应或流动空白效应。因此血管是灰白色管状结构，而血液为无信号的黑色。这样使血管很容易与软组织分开。正常脊髓周围有脑脊液包围，脑脊液为黑色的，并有白色的硬膜为脂肪所衬托，使脊髓显示为白色的强信号结构。

磁共振成像的三要素是身体组织中的质子密度和质子弛豫时间常数（T1 和T2），尤其是后二者在成像中起主导作用。磁共振成像是利用原子核在强磁场内发生共振产生的信号经图像重建的一种成像技术，是一种核物理现象。它是利用射频脉冲对置于磁场中含有自旋不为零的原子核进行激励，射频脉冲停止后，原子核进行弛豫，在其弛豫过程中用感应线圈采集信号，按一定的数学方法重建形成数学图像。检查前准备：进行磁共振检查前，应去除身上带的手机、呼机、磁卡、手表、硬币、钥匙、打火机、金属皮带、金属项链、金属耳环、金属纽扣及其他金属饰品或电子物品。否则，检查时可能影响磁场的均匀性，造成图像的干扰，形成伪影，不利于病灶的显示；而且由于强磁场的作用，金属物品可能被吸进核磁共振机架，从而对非常昂贵的磁共振机造成破坏。另外，手机、呼机、磁卡、手表等物品也可能会遭到强磁场的破坏，而造成个人财物不必要的损失。

1、核磁共振是目前临床上常用的一种影像学检查方法，核磁共振在很多疾病的诊断中具有重要的价值。2、核磁共振成像的基本原理是将人体置于特殊的磁场中，用无线电射频脉冲激发人体内氢原子核，引起氢原子核共振，并吸收能量，在停止射频脉冲后，氢原子核按特定频率发出射电信号，并将吸收的能量释放出来，被体外的吸收器收录，经电子计算机处理，获得图像就是称为核磁共振成像。核磁共振尤其适用于中枢神经系统和脊髓疾病的检查，尤其是对颅内肿瘤的定性，核磁共振还适用于腹部实质性器官病变的检查，也适用于心脏病变的检查，在骨关节系统疾病以及全身肌肉软组织系统病变的检查中也具有重要的价值。

核磁共振 核磁共振波谱仪 （nuclear　magnetic　resonance, NMR ）是磁矩不为零的原子核，在外磁场作用下自旋能级发生蔡曼分裂，共振吸收某一定频率的射频辐射的物理过程。并不是是所有原子核都能产生这种现象，原子核能产生核磁共振现象是因为具有核自旋。原子核自旋产生磁矩，当核磁矩处于静止外磁场中时产生进动核和能级分裂。在交变磁场作用下，自旋核会吸收特定频率的电磁波，从较低的能级跃迁到较高能级。这种过程就是核磁共振。 核磁共振波谱学是光谱学的一个分支，其共振频率在射频波段，相应的跃迁是核自旋在核塞曼能级上的跃迁。通常人们所说的核磁共振指的是利用核磁共振现象获取分子结构、人体内部结构信息的技术。核磁共振是一种探索、研究物质微观结构和性质的高新技术。目前，核磁共振已在物理、化学、材料科学、生命科学和医学等领域中得到了广泛应用

核磁共振是当下常见的对机体进行检测的方式。它通过改变体内的磁场线来观测出体内器官是否出现了异变情况以及一些疾病的是否产生。因为不一样的位置产生的白黑程度不同，将每一个器官区别开来，从而利于对于机体的检测。核磁共振的基本原理涉及物理上的知识。人体中含有最多的原子核就是H1，所以成像选择是也是这个，这为检查成功提供基础，该物质是人体中磁性最高的。在检查过程中，整个磁场里的粒子都是有序地排列。大体分为两种，低能级的是与大磁场平行同向的，高能级的与大磁场平行反向。当磁场恢复，这些粒子会恢复到原始的状态。不同的组织因为种类不同所以粒子恢复速度不一致。因为可以得出不同的组织。做核磁共振是为了检测身体各个部位是不是出现了异变，从而判断出是否出现肿瘤以及发散和发展的去向和快慢。这项检查可以及早发现病状，做出及时的回应对付病情。治疗期间也可以做到检测监督恢复的状况。对于怀孕的妇女也是很好的检查手段。因为需要改变磁场观测粒子恢复情况，所以整个检查过程较长，约在30分钟左右。这个过程需要医务人员的帮助，在这个过程中，只要按照医务人员的指挥。在做完后，通常需要几个小时的时间，会有医生给您的结果。医生从图中，可以得出是否出现的异常，并且总结好，这个过程中只需要安静地等待。普通医院应当是建议检测者回家等待一到三天。也有的医院半天就可以拿到结果。如果发现了病情一定要及时就医诊治早日复原。扩展资料：磁共振的注意事项1、体内有磁铁类物质者，如装有心脏起搏器、人工瓣膜，重要器官旁有金属异物残留等，均不能做此检查，但体内植入物经手术医生确认为非磁性物体者可行磁共振检查。2、要向技术人员说明以下情况：有无手术史；有无任何金属或磁性物质植入体内包括金属节育环等；有无假牙、电子耳、义眼等；有无药物过敏；有无金属异物溅入体内。3、不要穿着带有金属物质的内衣裤，检查头、颈部的病人应在检查前一天洗头，不要擦任何护发用品。4、检查前需脱去除内衣外的全部衣服，换上磁共振室的检查专用衣服。去除所配带的金属品如项链、耳环、手表和戒指等。除去脸上的化妆品和假牙、义眼、眼镜等物品。5、检查前要向医生提供全部病史、检查资料及所有的X线片、CT片、以前的磁共振片等。6、腹部（肝、脾、肾、胰腺、胆道、输尿管等）检查者检查前禁食4小时，并于检查前注射654-2一支。7、磁共振泌尿系造影(MRU)者检查前口服速尿20mg。8、做磁共振检查要有思想准备，不要急躁、害怕，要听从医师的指导，耐心配合。参考资料：百度百科-磁共振百度百科-磁共振检查

核磁共振技术基于原子核的自旋和磁矩。原子核有自旋，就像地球自转一样，原子核也自转。这种自旋可以看作是一个小的磁矢量，因此原子核也具有磁矩。当原子核处于一个外部磁场中时，它的磁矩会发生取向，即磁矩会指向外部磁场的方向。外部磁场越强，原子核磁矩指向的方向越明显。总之，核磁共振技术是一种非常重要的研究手段，它可以帮助我们更好地理解物质的性质和行为，推动科学技术的进步。当外部磁场作用于样品时，样品中的原子核会根据其自旋和磁矩的方向，被分为两个能级。这两个能级之间的能量差可以通过外部磁场的大小来调节。当外部磁场的大小恰好等于这两个能级之间的能量差时，原子核会吸收外部的高频电磁辐射，从而跃迁到更高的能级。这种现象被称为共振吸收，也就是核磁共振现象。核磁共振技术应用核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance，简称NMR）是一种基于原子核的物理现象的研究手段，利用核磁共振现象可以对物质的结构、性质、反应等进行研究。核磁共振技术已经广泛应用于化学、物理、生物、医学等领域。

原子核的自旋。核磁共振主要是由原子核的自旋运动引起的。不同的原子核，自旋运动的情况不同，可以用核的自旋量子数I来表示。自旋量子数与原子的质量数和原子序数之间存在一定的关系。原子核是带正电荷的粒子，不能自旋的核没有磁矩，能自旋的核有循环的电流，会产生磁场，形成磁矩（μ）。当自旋核（spinnuclear）处于磁感应强度为B0的外磁场中时，除自旋外，还会绕B0运动，这种运动情况与陀螺的运动情况十分相像，称为拉莫尔进动（larmorprocess）。自旋核进动的角速度ω0与外磁场感应强度B0成正比，比例常数即为磁旋比（magnetogyricratio)γ。式中ν0是进动频率。/iknow-pic.cdn.bcebos.com/cb8065380cd79123f9714c7ba2345982b2b78028"target="_blank"title="点击查看大图"class="ikqb_img_alink">/iknow-pic.cdn.bcebos.com/cb8065380cd79123f9714c7ba2345982b2b78028?x-bce-process=image%2Fresize%2Cm_lfit%2Cw_600%2Ch_800%2Climit_1%2Fquality%2Cq_85%2Fformat%2Cf_auto"esrc="https://iknow-pic.cdn.bcebos.com/cb8065380cd79123f9714c7ba2345982b2b78028"/>扩展资料：核磁共振原理主要是由原子核的自旋运动引起的。不同的原子核，自旋运动的情况不同，它们可以用核的自旋量子数I来表示。观察到的人体内H质子运动的一个成像，做检查的时候，被检查者会在一个大的磁体内，就是大的圆筒之内，通过射频的激发，人体内的不同器官的H质子有不同的活动状况。产生的射频脉冲，在经过线圈的吸收产生图像，所以磁共振的成像其实是人体内H质子的成像。有心脏起搏器的植入的患者、发烧的患者、贴膏药的患者禁止做磁共振。参考资料来源：/baike.baidu.com/item/%E6%A0%B8%E7%A3%81%E5%85%B1%E6%8C%AF%E5%8E%9F%E7%90%86/999659?fr=aladdin"target="_blank"title="百度百科——核磁共振原理">百度百科——核磁共振原理

固体在恒定磁场和高频交变电磁场的共同作用下，在某一频率附近产生对高频电磁场的共振吸收现象。在恒定外磁场作用下固体发生磁化，固体中的元磁矩均要绕外磁场进动。由于存在阻尼，这种进动很快衰减掉。但若在垂直于外磁场的方向上加一高频电磁场，当其频率与进动频率一致时，就会从交变电磁场中吸收能量以维持其进动，固体对入射的高频电磁场能量在上述频率处产生一个共振吸收峰。若产生磁共振的磁矩是顺磁体中的原子（或离子）磁矩，则称为顺磁共振；若磁矩是原子核的自旋磁矩，则称为核磁共振。若磁矩为铁磁体中的电子自旋磁矩，则称为铁磁共振。核磁矩比电子磁矩约小3个数量级，故核磁共振的频率和灵敏度比顺磁共振低得多；同理，弱磁物质的磁共振灵敏度又比强磁物质低。从量子力学观点看，在外磁场作用下电子和原子核的磁矩是空间量子化的，相应地具有离散能级。当外加高频电磁场的能量子hv等于能级间距时，电子或原子核就从高频电磁场吸收能量，使之从低能级跃迁到高能级，从而在共振频率处形成吸收峰。利用顺磁共振可研究分子结构及晶体中缺陷的电子结构等。核磁共振谱不仅与物质的化学元素有关，而且还受原子周围的化学环境的影响，故核磁共振已成为研究固体结构、化学键和相变过程的重要手段。核磁共振成像技术与超声和X射线成像技术一样已普遍应用于医疗检查。铁磁共振是研究铁磁体中的动态过程和测量磁性参量的重要方法。

核磁共振是一个基于原子核特性的物理现象，在稳定磁场的作用下，原子核处于一定的能级。如果用适当频率的交变磁场作用，可使原子核在能级间产生共振跃迁，称为核磁共振。地面核磁共振（SNMR）是探测地下水信息的方法，有些学者也称之为核磁共振测深（MRS）。从该方法研究地学问题的应用空间以及与医学核磁共振成像的区别考虑，采用前者。该方法应用核磁感应系统（NUMIS）实现对地下水信息的探测。SNMR探测地下水信息方法利用了不同物质原子核弛豫性质差异产生的NMR效应。即利用了水中氢核（质子）的弛豫特性差异，在地面上利用核磁共振找水仪，观测、研究在地层中水质子产生的核磁共振信号的变化规律，进而探测地下水的存在性及时空赋存特征。核磁共振是一个基于原子核特性的物理现象，系指具有核子顺磁性的物质选择性地吸收电磁能量。从理论上讲，应用NMR技术的唯一条件是所研究物质的原子核磁矩不为零。水中氢核具有核子顺磁性，其磁矩不为零。氢核是地层中具有核子顺磁性物质中丰度最高、磁旋比最大的核子。在稳定地磁场的作用下，氢核像陀螺一样绕地磁场方向旋进，其旋进频率（拉摩尔频率）与地磁场强度和原子核的磁旋比有关。氢核在地磁场作用下，处在一定的能级上。如果以具有拉摩尔频率的交变磁场对地下水中的质子进行激发，则使原子核能级间产生跃迁，即产生核磁共振。通常向铺在地面上的线圈（发射线圈）中供入频率为拉摩尔频率的交变电流，在地中交变电流形成的交变磁场激发下，使地下水中氢核形成宏观磁矩。这一宏观磁矩在地磁场中产生旋进运动，其旋进频率为氢核所特有。在切断电流脉冲后，用同一线圈（接收线圈）拾取由不同激发脉冲矩激发产生的NMR信号，该信号呈指数规律衰减，信号强弱或衰减快慢直接与水中质子的数量有关，即NMR信号的幅值与所探测空间内自由水含量成正比，因此构成了一种直接探测地下水信息技术，形成了地面核磁共振探测地下水信息方法。

核磁共振用NMR(Nuclear Magnetic Resonance)为代号。 1．原子核的自旋 核磁共振主要是由原子核的自旋运动引起的。不同的原子核，自旋运动的情况不同，它们可以用核的自旋量子数I来表示。自旋量子数与原子的质量数和原子序数之间存在一定的关系，大致分为三种情况，见表8-1。 I为零的原子核可以看作是一种非自旋的球体，I为1/2的原子核可以看作是一种电荷分布均匀的自旋球体，1H，13C，15N，19F，31P的I均为1/2，它们的原子核皆为电荷分布均匀的自旋球体。I大于1/2的原子核可以看作是一种电荷分布不均匀的自旋椭圆体。 2．核磁共振现象 原子核是带正电荷的粒子，不能自旋的核没有磁矩，能自旋的核有循环的电流，会产生磁场，形成磁矩(μ)。 式中，P是角动量，γ是磁旋比，它是自旋核的磁矩和角动量之间的比值， 当自旋核处于磁场强度为H0的外磁场中时，除自旋外，还会绕H0运动，这种运动情况与陀螺的运动情况十分相象，称为进动，见图8-1。自旋核进动的角速度ω0与外磁场强度H0成正比，比例常数即为磁旋比γ。式中v0是进动频率。 微观磁矩在外磁场中的取向是量子化的，自旋量子数为I的原子核在外磁场作用下只可能有2I+1个取向，每一个取向都可以用一个自旋磁量子数m来表示，m与I之间的关系是： m=I，I-1，I-2…-I 原子核的每一种取向都代表了核在该磁场中的一种能量状态，其能量可以从下式求出： 向排列的核能量较低，逆向排列的核能量较高。它们之间的能量差为△E。一个核要从低能态跃迁到高能态，必须吸收△E的能量。让处于外磁场中的自旋核接受一定频率的电磁波辐射，当辐射的能量恰好等于自旋核两种不同取向的能量差时，处于低能态的自旋核吸收电磁辐射能跃迁到高能态。这种现象称为核磁共振，简称NMR。 目前研究得最多的是1H的核磁共振，13C的核磁共振近年也有较大的发展。1H的核磁共振称为质磁共振（Proton Magnetic Resonance），简称PMR，也表示为1H-NMR。13C核磁共振（Carbon-13 Nuclear Magnetic Resonance）简称CMR，也表示为13C-NMR。 3.1H的核磁共振 饱和与弛豫 1H的自旋量子数是I=1/2，所以自旋磁量子数m=±1/2，即氢原子核在外磁场中应有两种取向。见图8-2。1H的两种取向代表了两种不同的能级， 因此1H发生核磁共振的条件是必须使电磁波的辐射频率等于1H的进动频率，即符合下式。 核吸收的辐射能大？ 式（8-6）说明，要使v射=v0，可以采用两种方法。一种是固定磁场强度H0，逐渐改变电磁波的辐射频率v射，进行扫描，当v射与H0匹配时，发生核磁共振。另一种方法是固定辐射波的辐射频率v射，然后从低场到高场，逐渐改变磁场强度H0，当H0与v射匹配时，也会发生核磁共振。这种方法称为扫场。一般仪器都采用扫场的方法。 在外磁场的作用下，1H倾向于与外磁场取顺向的排列，所以处于低能态的核数目比处于高能态的核数目多，但由于两个能级之间能差很小，前者比后者只占微弱的优势。1H-NMR的讯号正是依靠这些微弱过剩的低能态核吸收射频电磁波的辐射能跃迁到高能级而产生的。如高能态核无法返回到低能态，那末随着跃迁的不断进行，这种微弱的优势将进一步减弱直至消失，此时处于低能态的1H核数目与处于高能态1H核数目相等，与此同步，PMR的讯号也会逐渐减弱直至最后消失。上述这种现象称为饱和。 1H核可以通过非辐射的方式从高能态转变为低能态，这种过程称为弛豫，因此，在正常测试情况下不会出现饱和现象。弛豫的方式有两种，处于高能态的核通过交替磁场将能量转移给周围的分子，即体系往环境释放能量，本身返回低能态，这个过程称为自旋晶格弛豫。其速率用1/T2表示，T2称为自旋晶格弛豫时间。自旋晶格弛豫降低了磁性核的总体能量，又称为纵向弛豫。两个处在一定距离内，进动频率相同、进动取向不同的核互相作用，交换能量，改变进动方向的过程称为自旋-自旋弛豫。其速率用1/T2表示，T2称为自旋-自旋弛豫时间。自旋-自旋弛豫未降低磁性核的总体能量，又称为横向弛豫。 4.13C的核磁共振 丰度和灵敏度 天然丰富的12C的I为零，没有核磁共振信号。13C的I为1/2，有核磁共振信号。通常说的碳谱就是13C核磁共振谱。由于13C与1H的自旋量子数相同，所以13C的核磁共振原理与1H相同。 将数目相等的碳原子和氢原子放在外磁场强度、温度都相同的同一核磁共振仪中测定，碳的核磁共振信号只有氢的1/6000，这说明不同原子核在同一磁场中被检出的灵敏度差别很大。13C的天然丰度只有12C的1.108％。由于被检灵敏度小，丰度又低，因此检测13C比检测1H在技术上有更多的困难。表8-2是几个自旋量子数为1/2的原子核的天然丰度。 5.核磁共振仪 目前使用的核磁共振仪有连续波（CN）及脉冲傅里叶（PFT）变换两种形式。连续波核磁共振仪主要由磁铁、射频发射器、检测器和放大器、记录仪等组成（见图8-5）。磁铁用来产生磁场，主要有三种：永久磁铁，磁场强度14000G，频率60MHz；电磁铁，磁场强度23500G，频率100MHz；超导磁铁，频率可达200MHz以上，最高可达500～600MHz。频率大的仪器，分辨率好、灵敏度高、图谱简单易于分析。磁铁上备有扫描线圈，用它来保证磁铁产生的磁场均匀，并能在一个较窄的范围内连续精确变化。射频发射器用来产生固定频率的电磁辐射波。检测器和放大器用来检测和放大共振信号。记录仪将共振信号绘制成共振图谱。 70年代中期出现了脉冲傅里叶核磁共振仪，它的出现使13C核磁共振的研究得以迅速开展。 氢 谱 氢的核磁共振谱提供了三类极其有用的信息：化学位移、偶合常数、积分曲线。应用这些信息，可以推测质子在碳胳上的位置。

当流体 (如水或油等)饱和到岩样的孔隙内后，流体分子会受到孔隙固体表面的作用力，该作用力的大小取决于孔隙 (孔隙大小、孔隙形态)、矿物 (矿物成分、矿物表面性质)和流体 (流体类型、流体黏度)等因素。对饱和流体(水或油)的岩样进行核磁共振t2测量时，得到的t2弛豫时间长短取决于流体分子受到孔隙固体表面作用力的强弱，因此t2弛豫时间的长短是孔隙(孔隙大小、孔隙形态)、矿物 (矿物成分、矿物表面性质)和流体(流体类型、流体黏度)等因素的综合反映，利用岩样内流体的核磁共振t2弛豫时间的长短及其分布特征，可对岩样孔隙内流体的赋存状态进行分析。当流体受到孔隙固体表面的作用力很强时(如微小孔隙内的流体或较大孔隙内与固体表面紧密相接触的流体)，流体的t2弛豫时间很短，流体处于束缚或不可动状态，称为束缚流体或不可动流体。反之，当流体受到孔隙固体表面的作用力较弱时(如较大孔隙内与固体表面不是紧密相接触的流体)，流体的t2弛豫时间较长，流体处于自由或可动状态，称为自由流体或可动流体。t2弛豫时间可以用下面的计算公式来表示：低渗透油藏渗流机理及应用式中：ρ——储层及流体的物性； ——岩石的比表面积，指单位质量岩石所具有的总面积，m2/g，其中，s为岩石外部及内部孔隙的总面积，v为岩石的总质量。综上所述，利用核磁共振t2谱可对岩样孔隙内流体的赋存状态进行分析，可对岩样内的可动流体和可动油进行分析，饱和地层水或模拟地层水状态下岩样的核磁共振t2谱可用于可动流体的分析，同理，饱和油束缚水状态下的油相t2谱可用于可动油的分析。由于t2弛豫时间的长短取决于孔隙 (孔隙大小、孔隙形态)、矿物 (矿物成分、矿物表面性质)和流体 (流体类型、流体黏度)等因素，因此岩样内可动流体和可动油含量的高低就是孔隙大小、孔隙形态、矿物成分、矿物表面性质等多种因素的综合反映。又由于孔隙大小、孔隙形态、矿物成分、矿物表面性质等是与储层质量好差和开发潜力高低密切相关的，因此，可动流体和可动油是储层评价尤其是低渗透储层评价中的两个重要参数，目前已经在低渗透油气储层质量好差和开发潜力高低的前期评价研究工作中得到广泛应用。另外，根据可动流体和可动油的油层物理含义，这两项参数也可用于油、气储层的储量和可采储量的计算，可动流体百分数是初始含油饱和度(油层)或初始含气饱和度(气层)的上限，同理，可动油百分数是油层驱油效率的上限。核磁共振可动流体饱和度是一个完全来自于实验的概念。下面就用实验来说明这个概念。图3.12 是一块完全饱和水的低渗透岩样及其经过高速离心甩干后的核磁共振弛豫时间谱。横坐标表示弛豫时间，纵坐标表示岩心不同弛豫时间组分占有的份额。较大孔隙对应的弛豫时间较长，较小孔隙对应的弛豫时间较短，弛豫时间谱也就是t2谱在油层物理上的含义为岩心中不同大小的孔隙占总孔隙的比例，从弛豫时间谱中可以得到丰富的油层物理信息。图3.12 低渗透油田岩心的弛豫时间谱可以看到，岩样经过离心后，长弛豫部分曲线掉了下来，而短弛豫部分几乎没有改变。我们知道，岩样经过高速离心后，仍滞留在岩样内部的水是由于毛细管力的作用而滞留的；饱和在岩样内较为宽阔的孔隙中的水，由于毛细管力作用小而被甩出了样品。从前面我们已经知道了弛豫时间与孔隙比表面 ÷的关系，可以看出，弛豫时间谱上短弛豫部分就是岩样中饱和在具有较大比表面 ÷的孔隙中的水，这一部分的水由于受到较大的毛细管力束缚作用成为不可动的流体，是不参与渗流流动的。从这样的实验我们就可以把岩样内所有孔隙划分为可流动孔隙体积与不可流动孔隙体积。对于低渗透样品，我们还可以观察到，并非所有长弛豫时间部分都是可动流体，因为低渗透样品具有较大的孔喉比，有些孔隙虽然大，但与外界连通的喉道小，其中的流体同样也是不能流动的。

自然界中常见的、可以在外加磁场中产生核磁共振现象的原子有1H和13C。1H在岩石流体中是大量的，所以测量它的核磁共振现象可以用来进行储层储集空间分析。（一）1H核磁共振现象1H本身在不停地自旋并产生自旋磁场，如果在垂直于自旋磁场Bo（频率ωo）的方向再加上一个交变的电磁场B1（频率ω），若使ω=ωo，那么处于低能态的1H将吸收交变电磁场提供的能量而跃迁到高能量，这就是核磁共振现象。交变磁场常采用射频脉冲法产生，当1H受到射频脉冲作用时，其磁化矢量在交变电磁场作用下而偏离自旋磁场；当射频脉冲作用停止后，磁化矢量又将超自旋磁场方向恢复，使1H核自旋从高能级恢复到低能级状态，这个恢复过程叫弛豫。若自旋磁场的方向为Z，射频脉冲作用期间1H的磁化矢量方向为M，M可以被分解成XY平面上的分量MXY（横向分量）和平行Z的分量MZ（纵向分量）。射频脉冲作用结束后，横向分量MXY将变为零（恢复原始状态），并称为横向弛豫过程，弛豫速率用1/T2表示，T2叫做横向弛豫时间。纵向分量MZ向原始状态恢复的过程称为纵向弛豫，弛豫速率用1/T1表示，T1称为纵向弛豫时间。（二）核磁共振测井原理核磁共振测井就是测量1H的弛豫时间（T2和T1），常用的方法有自由感应衰减法、自由回波法、CPMG脉冲序列法和反转恢复法等。1.横向弛豫时间测量常用CPMG脉冲序列（90°）X使磁化矢量扳转到XY平面上，磁化矢量的横向分量会由自旋磁场的作用很快消失。当延迟一定时间后，连续地施加一系列间隔相同的（180°）Y脉冲，把磁化矢量扳转180°，结果使沿自旋磁场消失方向相反的方向使磁化矢量各横向分量得以重聚，在180°脉冲后的τ时刻，可以观察到一串回波信号。当被观测横向弛豫幅度按单指数衰减幅度衰减时，这样测量的回波串，其幅度将按1/T2的速率衰减，可根据下式确定横向弛豫时间T2：基岩潜山油气藏储集空间分布规律和评价方法式中：回波间隔Te=2nτ，n=1，2，…，τ为回波间隔的一半，即180°脉冲到回波最大值之间的时间；A（Te）是各Te时刻测得的信号振幅；A（0）是零时刻的回波振幅（图4-11）。图4-11 横向弛豫时间（T2）测量原理图解CPMG测量过程中，增加回波个数n，将提高信噪比，并增强衰减慢（长T2）的分量的分辨率；减小时间间隔τ，则将减少扩散对T2测量的影响，并提高对衰减快的短T2分量的分辨率。2.纵向弛豫时间T1的测量反转恢复法是测量纵向弛豫过程的基本方法。但是在目前的测井中很少应用，这里省略。

对于角动量 (或 )不等于零的粒子, 和它相联系的有共线取向的磁矩 , , 称为粒子的回磁比。由这样的粒子构成的量子力学体系，在外磁场 中，能级将发生塞曼分裂，不同磁量子数 所对应的状态，其磁矩 处的空间取向不同，与外磁场 之间有不同的夹角，并以角频率 绕外场 进动。能级附加能量为 ，相邻能级 之间的能量差为 。若在垂直于 的平面上，加上一个角频率为ω的交变磁场，当其角频率满足 ，即 与粒子绕外场 进动的角频率 相等时， 粒子在相邻塞曼能级之间将发生磁偶极跃迁，磁偶极跃迁的选择定则是 ,这种现象称为磁共振。当考虑的对象是原子核（如H1,Li7,F10等）时，称为核磁共振（Naclear Magnefic Resonance缩写为NMR ）；

中间突起的像山峰一样的叫吸收峰，它的高低或面积代表这类氢的个数多少。核磁共振氢谱图可以显示该有机物含多少类氢原子，各类氢的个数比为多少核磁共振氢谱解析横坐标为化学位移值??，代表谱峰位置；台阶状的积分曲线高度表示对应峰的面积。在1H谱中峰面积与相应的质子数目成正比；谱峰呈现出的多重峰形是自旋－自旋耦合引起的谱峰裂分缩聚反应通常是官能团间的聚合反应比如说酯化反应就是一个典型的缩聚反应反应中有低分子副产物产生，如水、醇、胺等缩聚物中往往留有官能团的结构特征,如-OCO--NHCO-，故大部分缩聚物都是杂链聚合物缩聚物的结构单元比其单体少若干原子，故分子量不再是单体分子量的整数倍缩聚反应（CondensationPolymerization）：即缩合聚合反应，单体经多次缩合而聚合成大分子的反应[1]。该反应常伴随着小分子的生成。具有两个或两个以上官能团的单体，相互反应生成高分子化合物，同时产生有简单分子(如H2O、HX、醇等)的化学反应。如：甲醛跟过量苯酚在酸性条件下生成酚醛树脂(线型)在碱性和甲醛过量条件下，则生成网状高分子再如：由对苯二甲酸和乙二醇含成聚酯树脂缩聚反应是合成高分子化合物的基本反应之一，在有机高分子化工领域有重要应用。

（Nuclear Magnetic Resonance即NMR）核磁共振成像（Nuclear Magnetic Resonance Imaging，NMRI），又称磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，MRI）， 核磁共振全名是核磁共振成像（MRI），是磁矩不为零的原子核，在外磁场作用下自旋能级发生塞曼分裂，共振吸收某一定频率的射频辐射的物理过程。核磁共振波谱学是光谱学的一个分支，其共振频率在射频波段，相应的跃迁是核自旋在核塞曼能级上的跃迁。 核磁共振是处于静磁场中的原子核在另一交变磁场作用下发生的物理现象。通常人们所说的核磁共振指的是利用核磁共振现象获取分子结构、人体内部结构信息的技术。 并不是是所有原子核都能产生这种现象，原子核能产生核磁共振现象是因为具有核自旋。原子核自旋产生磁矩，当核磁矩处于静止外磁场中时产生进动核和能级分裂。在交变磁场作用下，自旋核会吸收特定频率的电磁波，从较低的能级跃迁到较高能级。这种过程就是核磁共振。 核磁共振(MRI)又叫核磁共振成像技术。是后继CT后医学影像学的又一重大进步。自80年代应用以来，它以极快的速度得到发展。其基本原理：是将人体置于特殊的磁场中，用无线电射频脉冲激发人体内氢原子核，引起氢原子核共振，并吸收能量。在停止射频脉冲后，氢原子核按特定频率发出射电信号，并将吸收的能量释放出来，被体外的接受器收录，经电子计算机处理获得图像，这就叫做核磁共振成像。 核磁共振是一种物理现象，作为一种分析手段广泛应用于物理、化学生物等领域，到1973年才将它用于医学临床检测。为了避免与核医学中放射成像混淆，把它称为核磁共振成像术(MRI)。 MRI是一种生物磁自旋成像技术，它是利用原子核自旋运动的特点，在外加磁场内，经射频脉冲激后产生信号，用探测器检测并输入计算机，经过处理转换在屏幕上显示图像。 MRI提供的信息量不但大于医学影像学中的其他许多成像术，而且不同于已有的成像术，因此，它对疾病的诊断具有很大的潜在优越性。它可以直接作出横断面、矢状面、冠状面和各种斜面的体层图像，不会产生CT检测中的伪影；不需注射造影剂；无电离辐射，对机体没有不良影响。MRI对检测脑内血肿、脑外血肿、脑肿瘤、颅内动脉瘤、动静脉血管畸形、脑缺血、椎管内肿瘤、脊髓空洞症和脊髓积水等颅脑常见疾病非常有效，同时对腰椎椎间盘后突、原发性肝癌等疾病的诊断也很有效。 MRI也存在不足之处。它的空间分辨率不及CT，带有心脏起搏器的患者或有某些金属异物的部位不能作MRI的检查，另外价格比较昂贵。

核磁共振成像是随着计算机技术、电子电路技术、超导体技术的发展而迅速发展起来的一种生物磁学核自旋成像技术。它是利用磁场与射频脉冲使人体组织内进动的氢核（即H+）发生章动产生射频信号，经计算机处理而成像的。原子核在进动中，吸收与原子核进动频率相同的射频脉冲，即外加交变磁场的频率等于拉莫频率，原子核就发生共振吸收，去掉射频脉冲之后，原子核磁矩又把所吸收的能量中的一部分以电磁波的形式发射出来，称为共振发射。共振吸收和共振发射的过程叫做“核磁共振”。核磁共振成像的“核”指的是氢原子核，因为人体的约70%是由水组成的，MRI即依赖水中氢原子。当把物体放置在磁场中，用适当的电磁波照射它，使之共振，然后分析它释放的电磁波，就可以得知构成这一物体的原子核的位置和种类，据此可以绘制成物体内部的精确立体图像。通过一个磁共振成像扫描人类大脑获得的一个连续切片的动画，由头顶开始，一直到基部。核磁共振成像是随着电脑技术、电子电路技术、超导体技术的发展而迅速发展起来的一种生物磁学核自旋成像技术。医生考虑到患者对“核”的恐惧心理，故常将这门技术称为磁共振成像。它是利用磁场与射频脉冲使人体组织内进动的氢核（即H+）发生章动产生射频信号，经电脑处理而成像的。原子核在进动中，吸收与原子核进动频率相同的射频脉冲，即外加交变磁场的频率等于拉莫频率，原子核就发生共振吸收，去掉射频脉冲之后，原子核磁矩又把所吸收的能量中的一部分以电磁波的形式发射出来，称为共振发射。共振吸收和共振发射的过程叫做“核磁共振”。

没法解释就是量子力学效应为什么一定要用经典理论去理解量子理论？

美国著名的哈佛医学院麻省总医院放射科学习神经放射诊断学和介入放射学。从事放射工作三十年，主要进行了有关神经放射方面的研究，并在国内率先开展神经介入治疗工作，然后又致力于MRI在中枢神经应用的研究工作，取得多项科研成果。承担了国家“七五”、“八五”和“九五”医学科技攻关项目，并获国家、部、市级科技成果奖九项,局级科技成果奖三十余项，发表论文70余篇。发表论著三十余篇，主编了《中枢神经系统与头颈部疾病影像诊断图谱》、《医学影像检查程序指南》、《医院管理学-医学影像管理分册》、《中华影像医学-中枢神经系统卷》等专著，参与编写论著多部，是我国神经放射学领域内的知名专家。X光会穿过人体，遇到被遮挡的部位，底片上不会曝光，洗片后这个部位就是白色的。就像一片面包或一块棉花，看不到里面的纤维纹理，但用手压瘪了会清晰一些。X光最大缺点是受制于深浅组织的影像相互重叠和隐藏，有时需要多次多角度拍摄X光片。

MRI包含静息态和fMRI任务态两种。静息态是指大脑不执行具体认知任务、保持安静、放松、清醒时的状态，是大脑所处的各种复杂状态中最基础和最本质的状态。可以测量大脑各个脑区之间的功能。功能保留得越完整，关系越密切，那么意识保留程度也越高，日后苏醒的概率也就会越大。任务态功能磁共振指大脑在执行记忆、识别以及运动等具体任务时的状态。比如最著名的“想象打网球或者在家中走动”实验。当给患者下达任务后，医生发现患者可以通过完成空间想象任务表现出大脑特定区域的激活，这样可以帮助我们了解患者意识存在的证据。

问题一：什么叫核磁共振 基本原理：是将人体置于特殊的磁场中，用无线电射频脉冲激发人体内氢原子核，引起氢原子核共振，并吸收能量。在停止射频脉冲后，氢原子核按特定频率发出射电信号，并将吸收的能量释放出来，被体伐的接受器收录，经电子计算机处理获得图像，这就叫做核磁共振成像。 医学影像核磁共振检查应用： 1、颅脑病变：脑血管病、颅内肿瘤、脑内炎性病变、颅脑外伤、先天性颅脑畸形、脑变性疾病及脑白质病变、鼻部、眼眶病变。 2、脊柱与脊髓病变：脊髓空洞症、脊髓损伤、脊髓肿瘤等。 3、颈部：淋巴结病变、喉部病变、甲状腺肿瘤等。 4、胸部：纵隔及肺门肿块、胸腺病变、肺癌后期、胸膜病变等。 5、腹部区：肝囊肿、肝硬化、肝肿瘤、胆囊炎等。 6、盆腔：子宫卵巢肿瘤、前列腺肥大、前列腺肿瘤及精索病变等。 7、肌肉骨骼系统：骨外伤、肿瘤、膝关节及半月板损伤等。 问题二：什么叫“核磁共振”？？ 核磁共振(MRI)又叫核磁共振成像技术。是继CT后医学影像学的又一重大进步。自80年代应用以来，它以极快的速度得到发展。其基本原理：是将人体置于特殊的磁场中，用无线电射频脉冲激发人体内氢原子核，引起氢原子核共振，并吸收能量。在停止射频脉冲后，氢原子核按特定频率发出射电信号，并将吸收的能量释放出来，被体外的接受器收录，经电子计算机处理获得图像，这就叫做核磁共振成像。 磁矩是由许多原子核所具有的内部角动量或自旋引起的，自1940年以来研究磁矩的技术已得到了发展。物理学家正在从事的核理论的基础研究为这一工作奠定了基础。1933年，Gu30fbOu30fb斯特恩（Stern）和Iu30fb艾斯特曼（Estermann）对核粒子的磁矩进行了第一次粗略测定。美国哥伦比亚的Iu30fbIu30fb拉比（Rabi生于1898年）的实验室在这个领域的研究中获得了进展。这些研究对核理论的发展起了很大的作用。 当受到强磁场加速的原子束加以一个已知频率的弱振荡磁场时原子核就要吸收某些频率的能量，同时跃迁到较高的磁场亚层中。通过测定原子束在频率逐渐变化的磁场中的强度，就可测定原子核吸收频率的大小。这种技术起初被用于气体物质，后来通过斯坦福的F.布络赫（Bloch生于1905年）和哈佛大学的Eu30fbMu30fb珀塞尔（Puccell生于1912年）的工作扩大应用到液体和固体。布络赫小组第一次测定了水中质子的共振吸收，而珀塞尔小组第一次测定了固态链烷烃中质子的共振吸收。自从1946年进行这些研究以来，这个领域已经迅速得到了发展。物理学家利用这门技术研究原子核的性质，同时化学家利用它进行化学反应过程中的鉴定和分析工作，以及研究络合物、受阻转动和固体缺陷等方面。1949年，Wu30fbDu30fb奈特证实，在外加磁场中某个原子核的共振频率有时由该原子的化学形式决定。比如，可看到乙醇中的质子显示三个独立的峰，分别对应于CH3、CH2和OH键中的几个质子。这种所谓化学位移是与价电子对外加磁场所起的屏蔽效应有关。 (1)70年代以来核磁共振技术在有机物的结构，特别是天然产物结构的阐明中起着极为重要的作用。目前，利用化学位移、裂分常数、H―′HCosy谱等来获得有机物的结构信息已成为常规测试手段。近20年来核磁共振技术在谱仪性能和测量方法上有了巨大的进步。在谱仪硬件方面，由于超导技术的发展，磁体的磁场强度平均每5年提高1.5倍，到80年代末600兆周的谱仪已开始实用，由于各种先进而复杂的射频技术的发展，核磁共振的激励和检测技术有了很大的提高。此外，随着计算机技术的发展，不仅能对激发核共振的脉冲序列和数据采集作严格而精细的控制，而且能对得到的大量的数据作各种复杂的变换和处理。在谱仪的软件方面最突出的技术进步就是二维核磁共振（2D―NMR）方法的发展。它从根本上改变了NMR技术用于解决复杂结构问题的方式，大大提高了NMR技术所提供的关于分子结构信息的质和量，使NMR技术成为解决复杂结构问题的最重要的物理方法。 ①2D―NMR技术能提供分子中各种核之间的多种多样的相关信息，如核之间通过化学键的自旋偶合相关，通过空间的偶极偶合（NOE）相关，同种核之间的偶合相关，异种核之间的偶合相关，核与核之间直接的相关和远程的相关等。根据这些相关信息，就可以把分子中的原子通过化学键或空间关系相互连接，这不仅大大简化了分子结构的解析过程，并且使之成为直接可靠的逻辑推理方法。 ②2D―NMR的发展，不仅大大提高了大量共振信号的分离能力，减少了共振信号间的重叠，并且能提供许多1D―NMR波谱无法提供的结构信息，如互相重叠的共振信号中每一组信......>> 问题三：CT和核磁共振原理有啥区别，适用范围分别是什么 CT扫描仪可以用于对人体的全身扫描，而核磁共振扫描仪则主要用于对人体的软组织的扫描。通过这两种仪器，医生可以获得详细的三维的人体剖面图象，清楚地看到人体组织中的细微的变化，为科学的诊断提供有力的证据。CT扫描仪和核磁共振扫描仪的外形十分相似，它们所获得的三维图像也很相似，但是应该指出这两种仪器的成像原理确是完全不同的。CT扫描仪的原理相对比较简单，它是利用不同密度的人体组织对X射线有着不同的吸收率的原理而设计的。大家都知道X射线是一种波长很短的电磁波，它沿着直线传播，由于它的能量很高，所以它可以穿透人体的所有组织。由于人体不同组织的密度不同，所以它们对X射线的吸收率也各不相同。如果用平行的或者是向外成一定角度发散的X射线穿越人体，然后对感光胶片进行曝光，这样就可以清楚地看见人体的骨肋和一些软组织的分布情况。这就是最常用的X射线透视的基本原理。X射线透视是在二十世纪初期所发明的，它的发明为医学的诊断提供了一个极为重要的信息来源。但是遗憾的是X射线透视所得到的是一个平面图形，由于人体组织的重叠会引起对X射线吸收的互相叠加的作用，所以在X射线透视的照片上很多的细节是看不到的。为了了解一些三维的细节，就必须从不同的角度进行X射线透视，而要想获得人体的三维图象则是不可能的。为了获得人体组织的细节，为了获得人体组织的三维图象，这只有依靠于现代的CT扫描仪和核磁共振扫描仪了。CT扫描仪是1971年由洪斯非尔德(Hounsfield)发明的，洪斯非尔德并因此而获得1979年的诺贝尔奖。CT扫描仪和X射线透视有很多相同的地方，但是也有很多不同的地方。相同的是它们都是以人体组织中不同密度的器官对X射线有着不同的吸收率作为仪器设计的基本原理。它们所用的射线源可以是波阵面为平面的X射线面源，也可以是波阵面是球面发散的X射线点源。而它们之间不同的地方是：1）X射线透视的接收装置是一张胶片，而CT扫描仪所使用的则是一组园弧形的电子接收装置，这种装置一般是由用准直器分隔开的晶体所构成。这个电子接收装置正好位于X射线源的正对面。2）X射线透视工作时它的射线源和胶片均处在固定的位置上，而CT扫描在工作时不但所扫描的人体会在扫描仪的园孔内来回移动，而且X射线源和电子接收装置也会在CT扫描仪的园环上高速地旋转。在CT扫描仪上这两个方向上的运动都有精密的编码器来监察。3）这两个仪器的最后一个不同点就是X射线透视不需要进行计算机处理，而CT扫描仪则需要使用计算机对图象进行较为复杂的计算和处理，从而来形成三维的人体组织的详细图象。为了对CT扫描仪的原理有进一步的了解，有必要要对X射线透视的透射吸收有所了解。如果一种材料的吸收系数为 ，则X射线在材料中经过一定的路程 后，该材料对X射线的透射率则为 。当X胶片或者接收器的平面平行于X射线的发射平面时，则X射线经过人体各部分的吸收以后，在胶片上各个点上的透射率的分布就是：(1)透射率和X射线的源强度的乘积就是X射线到达感光胶片或者接收器时的能量。假设X射线的波阵面是一个平面，X射线的原有的强度为 ，考虑到在接收器上的背景噪声为 ，如果将介质的吸收系数进行离散处理， 为介质中每一个离散点的长度，则最后落在接收器上相应的点上的辐射强度为：(2)考虑到X射线的散射和其它因素，这个公式经过简单的变换有：(3)注意当X射线为发散形传播时，我们还要注意X射线的自身强度在传播中也将不断衰减。X射线的自身强度和X射线传播的距离的平方成反比。从上面的公式看，X射线在经过吸收系数不同的结构以后，所产生的信息可以形成一个线性方程组。CT扫描仪一般......>> 问题四：核磁共振是什么？ 核磁共振现象来源于原子核的自旋角动量在外加磁场作用下的进动。 核磁共振 根据量子力学原理，原子核与电子一样，也具有自旋角动量，其自旋角动量的具体数值由原子核的自旋量子数决定，实验结果显示，不同类型的原子核自旋量子数也不同： 质量数和质子数均为偶数的原子核，自旋量子数为0 ，即I=0，如12C,16O,32S等，这类原子核没有自旋现象，称为非磁性核。质量数为奇数的原子核，自旋量子数为半整数 ，如1H,19F,13C等，其自旋量子数不为0，称为磁性核。质量数为偶数，质子数为奇数的原子核，自旋量子数为整数，这样的核也是磁性核。但迄今为止，只有自旋量子数等于1/2的原子核，其核磁共振信号才能够被人们利用，经常为人们所利用的原子核有： 1H、11B、13C、17O、19F、31P ，由于原子核携带电荷，当原子核自旋时，会由自旋产生一个磁矩，这一磁矩的方向与原子核的自旋方向相同，大小与原子核的自旋角动量成正比。将原子核置于外加磁场中，若原子核磁矩与外加磁场方向不同，则原子核磁矩会绕外磁场方向旋转，这一现象类似陀螺在旋转过程中转动轴的摆动，称为进动。进动具有能量也具有一定的频率。 原子核进动的频率由外加磁场的强度和原子核本身的性质决定，也就是说，对于某一特定原子，在一定强度的的外加磁场中，其原子核自旋进动的频率是固定不变的。 原子核发生进动的能量与磁场、原子核磁矩、以及磁矩与磁场的夹角相关，根据量子力学原理，原子核磁矩与外加磁场之间的夹角并不是连续分布的，而是由原子核的磁量子数决定的，原子核磁矩的方向只能在这些磁量子数之间跳跃，而不能平滑的变化，这样就形成了一系列的 核磁共振氢谱 能级。当原子核在外加磁场中接受其他来源的能量输入后，就会发生能级跃迁，也就是原子核磁矩与外加磁场的夹角会发生变化。这种能级跃迁是获取核磁共振信号的基础。 为了让原子核自旋的进动发生能级跃迁，需要为原子核提供跃迁所需要的能量，这一能量通常是通过外加射频场来提供的。根据物理学原理当外加射频场的频率与原子核自旋进动的频率相同的时候，射频场的能量才能够有效地被原子核吸收，为能级跃迁提供助力。因此某种特定的原子核，在给定的外加磁场中，只吸收某一特定频率射频场提供的能量，这样就形成了一个核磁共振信号. 编辑本段 技术应用 NMR技术即核磁共振谱技术，是将核磁共振现象应用于分子结构测定的一项技术。对于有机分子结构测定来说，核磁共振谱扮演了非常重要的角色，核憨共振谱与紫外光谱、红外光谱和质谱一起被有机化学家们称为“四大名谱”。目前对核磁共振谱的研究主要集中在1H和13C两类原子核的图谱。 对于孤立原子核而言，同一种原子核在同样强度的外磁场中， 核磁共振碳谱 只对某一特定频率的射频场敏感。但是处于分子结构中的原子核，由于分子中电子云分布等因素的影响，实际感受到的外磁场强度往往会发生一定程度的变化，而且处于分子结构中不同位置的原子核，所感受到的外加磁场的强度也各不相同，这种分子中电子云对外加磁场强度的影响，会导致分子中不同位置原子核对不同频率的射频场敏感，从而导致核磁共振信号的差异，这种差异便是通过核磁共振解析分子结构的基础。原子核附近化学键和电子云的分布状况称为该原子核的化学环境，由于化学环境影响导致的核磁共振信号频率位置的变化称为该原子核的化学位移。 耦合常数是化学位移之外核磁共振谱提供的的另一个重要信息，所谓耦合指的是临近原子核自旋角动量的相互影响，这种原子核自旋角动量的相互作用会改变原子核自旋在外磁场中进动的能级分布状况......>> 问题五：核磁共振能检查什么？ 磁共振成像术（MRI）也有称之为核磁共振，英文缩写为MRI。其基本原理是在强大磁场的作用下，记录组织器官内氢原子的原子核运动，经计算和处理后获得检查部位图像。 检查目的：颅脑及脊柱、脊髓病变，五官科疾病，心脏疾病，纵膈肿块，骨关节和肌肉病变，子宫、卵巢、膀胱、前列腺、肝、肾、胰等部位的病变。 优点：1．MRI对人体没有损伤； 2．MRI能获得脑和脊髓的立体图像，不像CT那样一层一层地扫描而有可能漏掉病变部位； 3．能诊断心脏病变，CT因扫描速度慢而难以胜任； 4．对膀胱、直肠、子宫、 *** 、骨、关节、肌肉等部位的检查优于CT。 缺点：1．和CT一样，MRI也是影像诊断，很多病变单凭MRI仍难以确诊，不像内窥镜可同时获得影像和病理两方面的诊断； 2．对肺部的检查不优于X线或CT检查，对肝脏、胰腺、肾上腺、前列腺的检查不比CT优越，但费用要高昂得多； 3．对胃肠道的病变不如内窥镜检查； 4．体内留有金属物品者不宜接受MRI。 注意事项：1．检查前须取下一切含金属的物品，如金属手表、眼镜、项链、义齿、义眼、钮扣、皮带、助听器等； 2．装有心脏起搏器的患者禁止做MRI检查； 3．做盆腔部位检查时，需要膀胱充盈，检查前不得解小便。有金属节育环者须取出才能进行； 4．体内有弹片残留者，一般不能做MRI； 5．手术后留有金属银夹的病人，是否能做MRI检查要医生慎重决定； 6．胸腹部检查时，要保持呼吸平稳，切忌检查期间咳嗽或进行吞咽动作； 7．MRI对饮食、药物没有特别要求； 8. 检查时要带上已做过的其他检查材料，如B超、X线、CT的报告。 问题六：什么是磁共振成像 磁共振成像(MRI)是根据有磁距的原子核在磁场作用下，能产生能级间的跃迁的原理而采用的一项新检查技术，MRI有助于检查癫痫患者脑的能量状态和脑血流情况，对变性病诊断价值很大。MRI是通过体外高频磁场作用，由体内物质向周围环境辐射能量产生信号实现的，成像过程与图像重建和CT相近，只是MRI既不靠外界的辐射、吸收与反射，也不靠放射性物质在体内的γ辐射，而是利用外磁场和物体的相互作用来成像，高能磁场对人体无害。所以MRI检查是安全的。临床常用MRI检查发现继发性癫痫的脑结构变化，如果临床对癫痫综合征分类不明，MRI能明确该患者是否由脑结构改变所致，颅内肿瘤常引起癫痫，MRI对脑内低度星形胶质细胞瘤、神经节、神经胶质瘤、动静脉畸形和血肿等的诊断确认率极高。MRI能清楚地显示癫痫患者的脑萎缩，对脑实质和脑脊液的显示度极好。 MRI与CT比较，其主要优点是： ①离子化放射对脑组织无放射性损害，也无生物学损害。 ②可以直接做出横断面、矢状面、冠状面和各种斜面的体层图像。 ③没有CT图像中那种射线硬化等伪影。 ④不受骨像干扰，对后颅凹底和脑干等处的小病变能满意显示，对颅骨顶部和矢状窦旁、外侧裂结构和广泛转移的肿瘤有很高的诊断价值。 ⑤显示疾病的病理过程较CT更广泛，结构更清楚。能发现CT显示完全正常的等密度病灶,特别能发现脱髓鞘性疾病、脑炎、感染性脱髓鞘、缺血性病变及低度胶质瘤。 问题七：核磁共振检查什么 核磁共振检查： 一、全身软组织病变：无论来源于神经、血管、淋巴管、肌肉、结缔组织的肿瘤、感染、变性病变等，皆可做出较为准确的定位、定性的诊断。 二、骨与关节：骨内感染、肿瘤、外伤的诊断与病变范围，尤其对一些细微的改变如骨挫伤等有较大价值，关节内软骨、韧带、半月板、滑膜、滑液囊等病变及骨髓病变有较高诊断价值。 三、胸部病变：纵隔内的肿物、淋巴结以及胸膜病变等，可以显示肺内团块与较大气管和血管的关系等。 四、盆腔脏器；子宫肌瘤、子宫其它肿瘤、卵巢肿瘤，盆腔内包块的定性定位，直肠、前列腺和膀胱的肿物等。 五、腹部器官：肝癌、肝血管瘤及肝囊肿的诊断与鉴别诊断，腹内肿块的诊断与鉴别诊断，尤其是腹膜后的病变。 六、神经系统病变：脑梗塞、脑肿瘤、炎症、变性病、先天畸形、外伤等，为应用最早的人体系统，目前积累了丰富的经验，对病变的定位、定性诊断较为准确、及时，可发现早期病变。 七、心血管系统：可用于心脏病、心肌病、心包肿瘤、心包积液以及附壁血栓、内膜片的剥离等的诊断。 问题八：磁共振是什么意思？ 原来叫核磁共振，就是在你身体上施加一个磁场，使你身体里的氢原子核都朝向磁场方向，然后撤掉这个磁场，捕捉这些原子核返回原来状态所释放出的能量，由此就知道你身体里的水份分布了，因为不同脏器的水含量都珐同，所以就能清晰的区分出不同脏器了，说白了就是个水成像。

不同的原子核具有不同的共振频率，所以可通过选择共振频率确定观测对象，核磁共振研究对象为氢核。氢核在地层中有两种存在环境，即固体骨架和孔隙流体，在这两种环境中氢核的核磁共振特性有很大差别，可以通过选择适当的测量参数，来观测只来自孔隙流体而与岩石骨架无关的信号。核磁共振岩样分析技术的理论基础是岩石所含流体中的自旋氢核（1H）在均匀分布的静磁场及射频场的作用下的核磁共振弛豫行为。具体地讲，当饱和水的岩石样品放于均匀的核磁共振静磁场中时，流体中所含的氢核1H就会被磁场极化，宏观上表现出一个磁化矢量。此时对样品施加一定频率（拉莫频率）的射频场就会产生核磁共振，随后撤掉射频场，可接收到一个幅度随着时间以指数函数衰减的信号，可用纵向弛豫时间T1和横向弛豫时间T2两个参数描述该信号衰减的快慢。大量实验表明，T1和T2在测量结果上具有固定的刻度关系（Kleinberg，1993），且后者检测速度快，因此在岩石核磁共振测量中，一般采用T2测量法。根据核磁共振理论分析（Timur，1969；Kenyon，1992），横向弛豫时间T2可表示为：煤储层精细定量表征与综合评价模型式中：T2代表视弛豫时间，也就是测量得到的孔隙流体的弛豫时间；T2B是体弛豫时间，T2S是表面弛豫，由流体与孔隙固体表面相互作用引起，T2D是扩散作用引起的弛豫时间。T2B的数值通常在2～3s，远比T2大得多，因此式（4.1）中右边的第一项可忽略；同时，本研究中采用均匀磁场（对应磁场强度很小），且实验所取的回波时间TE足够小时，式（4.1）中右边的第三项也可忽略（龚国波等，2006），于是T2等同于T2B（表面弛豫），也即：煤储层精细定量表征与综合评价模型式中：S为孔隙的表面积；V为孔隙的体积；ρ2为岩石的横向表面弛豫强度，为常数。由公式（4.2）可知岩石的表面弛豫时间与孔隙半径成正比，弛豫时间越长所代表的孔隙半径越大，这就是核磁共振T2谱物性分析的理论基础。在实验研究中，T2谱曲线主要来自于对弛豫信号的反演。岩石是由不同大小孔隙和裂隙所组成的多孔物质，因此存在多种指数衰减信号，而总的核磁弛豫信号M（t）是不同大小孔隙的核磁弛豫信号的叠加：煤储层精细定量表征与综合评价模型式中：M（t）为t时刻观测到的回波信号幅度；Mi（0）为第i种弛豫分量在零时刻的信号大小；T2i为第i种弛豫分量的横向弛豫时间。利用式（4.3）对回波串数据做多指数反演拟合（Munn et al.，1987；王为民等，2001），便可得到各T2j对应的信号强度Mi（0），一系列Mi（0）就构成了所谓的T2弛豫时间谱。根据T2弛豫时间谱的T2峰分布及信号值的大小即可以对岩石的孔隙度、孔隙结构、渗透率及流体特征等进行分析。

ＣＴ扫描仪可以用于对人体的全身扫描，而核磁共振扫描仪则主要用于对人体的软组织的扫描。通过这两种仪器，医生可以获得详细的三维的人体剖面图象，清楚地看到人体组织中的细微的变化，为科学的诊断提供有力的证据。ＣＴ扫描仪和核磁共振扫描仪的外形十分相似，它们所获得的三维图像也很相似，但是应该指出这两种仪器的成像原理确是完全不同的。ＣＴ扫描仪的原理相对比较简单，它是利用不同密度的人体组织对Ｘ射线有着不同的吸收率的原理而设计的。大家都知道Ｘ射线是一种波长很短的电磁波，它沿着直线传播，由于它的能量很高，所以它可以穿透人体的所有组织。由于人体不同组织的密度不同，所以它们对Ｘ射线的吸收率也各不相同。如果用平行的或者是向外成一定角度发散的Ｘ射线穿越人体，然后对感光胶片进行曝光，这样就可以清楚地看见人体的骨肋和一些软组织的分布情况。这就是最常用的Ｘ射线透视的基本原理。Ｘ射线透视是在二十世纪初期所发明的，它的发明为医学的诊断提供了一个极为重要的信息来源。但是遗憾的是Ｘ射线透视所得到的是一个平面图形，由于人体组织的重叠会引起对Ｘ射线吸收的互相叠加的作用，所以在Ｘ射线透视的照片上很多的细节是看不到的。为了了解一些三维的细节，就必须从不同的角度进行Ｘ射线透视，而要想获得人体的三维图象则是不可能的。为了获得人体组织的细节，为了获得人体组织的三维图象，这只有依靠于现代的ＣＴ扫描仪和核磁共振扫描仪了。ＣＴ扫描仪是１９７１年由洪斯非尔德(Hounsfield)发明的，洪斯非尔德并因此而获得１９７９年的诺贝尔奖。ＣＴ扫描仪和Ｘ射线透视有很多相同的地方，但是也有很多不同的地方。相同的是它们都是以人体组织中不同密度的器官对Ｘ射线有着不同的吸收率作为仪器设计的基本原理。它们所用的射线源可以是波阵面为平面的Ｘ射线面源，也可以是波阵面是球面发散的Ｘ射线点源。而它们之间不同的地方是：１）Ｘ射线透视的接收装置是一张胶片，而ＣＴ扫描仪所使用的则是一组园弧形的电子接收装置，这种装置一般是由用准直器分隔开的晶体所构成。这个电子接收装置正好位于Ｘ射线源的正对面。２）Ｘ射线透视工作时它的射线源和胶片均处在固定的位置上，而ＣＴ扫描在工作时不但所扫描的人体会在扫描仪的园孔内来回移动，而且Ｘ射线源和电子接收装置也会在ＣＴ扫描仪的园环上高速地旋转。在ＣＴ扫描仪上这两个方向上的运动都有精密的编码器来监察。３）这两个仪器的最后一个不同点就是Ｘ射线透视不需要进行计算机处理，而ＣＴ扫描仪则需要使用计算机对图象进行较为复杂的计算和处理，从而来形成三维的人体组织的详细图象。为了对ＣＴ扫描仪的原理有进一步的了解，有必要要对Ｘ射线透视的透射吸收有所了解。如果一种材料的吸收系数为 ，则Ｘ射线在材料中经过一定的路程 后，该材料对Ｘ射线的透射率则为 。当Ｘ胶片或者接收器的平面平行于Ｘ射线的发射平面时，则Ｘ射线经过人体各部分的吸收以后，在胶片上各个点上的透射率的分布就是：(1)透射率和Ｘ射线的源强度的乘积就是Ｘ射线到达感光胶片或者接收器时的能量。假设Ｘ射线的波阵面是一个平面，Ｘ射线的原有的强度为 ，考虑到在接收器上的背景噪声为 ，如果将介质的吸收系数进行离散处理， 为介质中每一个离散点的长度，则最后落在接收器上相应的点上的辐射强度为：(2)考虑到Ｘ射线的散射和其它因素，这个公式经过简单的变换有：(3)注意当Ｘ射线为发散形传播时，我们还要注意Ｘ射线的自身强度在传播中也将不断衰减。Ｘ射线的自身强度和Ｘ射线传播的距离的平方成反比。从上面的公式看，Ｘ射线在经过吸收系数不同的结构以后，所产生的信息可以形成一个线性方程组。ＣＴ扫描仪一般还可以用于同位素辐射的成像。当人体器官中积聚了半衰期很短的同位素时，同位素的衰变会发射出 射线。这时如果不考虑人体的吸收，则ＣＴ扫描仪的接收器中某一个点所以获得的辐射为：(4)式中 是同位素的空间分布函数。而接收器所获得的图像则是空间分布函数在一个方向上的投影。上面的公式3和4说明ＣＴ扫描仪和同位素成像都是典型的坐标函数投影的问题。在坐标函数投影的过程中，三维的图像信息将被压缩到一个二维图象中去，而一维的图像信息则会被压缩到一个一维图象中去。通过个别的一维或者二维图象的有限信息，是不可能重新恢复它所包含的二维或者三维信息的。但是如果对同一个二维或者三维结构的不同方向进行多次的曝光，我们则有可能通过多个一维或者二维图象来完全恢复原来的三维结构的所有信息。实际上ＣＴ扫描仪是通过Ｘ射线源不断地从不同的位置对一个个人体的二维剖面进行投影，从而在一个不断转动的弧形的一维或者二维接收器上成像，从而形成多个对同一剖面的一维或者二维的投影图象。通过这些图象的信息，就可以恢复该剖面的二维形态，构成一个个的人体剖面的图象。在正电子辐射扫描仪(positron emission tomograh) 中也使用了同样的原理。这时利用在人体中注射放射性的物质，这些物质会根据人体中各个器官的特性进行一定的分布。这样这些放射性的物体会发射出光子，这些光子的集中程度和放射性物质的集中程度是相同的。当接收到这些光子以后，可以根据投影逆变换的原理来了解人体中各个器官的有关情况。坐标和坐标函数的投影问题是一个非常简单的问题，这里就不作介绍了。然而坐标和坐标函数的逆投影变换问题确是比较复杂和困难的课题。前者是现今照相精密测量和航空大地测量的基础，后者则是很多医学成像仪器的基础。照相精密测量和航空大地测量的计算公式不是本文介绍的内容，这里主要介绍坐标函数的逆投影变换问题。这个逆变换的问题一般有四种不同的求解方法：１）简单的反投影方法；２）积分方程的方法；３）傅立叶变换的方法；和４）级数展开的方法。为了简洁起见，这里主要介绍第一和第三种方法。其中第三种方法是目前医学成像中最常用的方法。反投影方法十分简单，它的基础就是假定在图像中任何有贡献的像点沿着投影方向的贡献是完全相同的。取最简单的情况，如果有一个２Ｘ２的平面图像，它们的每一个像点的强度为：２，３和４，５。则它们在Ｘ方向的投影为５和９，在Ｙ方向的投影为６和８。在进行反投影时，首先将Ｘ方向的投影值进行均匀分配，这样获得的每一个像点的强度为２。５，２。５和４。５，４。５。这时再加上在Ｙ方向上的投影的贡献，这样获得的每一个像点的强度为５。５，６。５和７。５，８。５。由于我们将多次的投影进行了重复的分配，所以我们要对每一个像点的强度减去掉一个数值Ｎ，这个值为 ，这里 是在逆变换中所利用的投影的总数目， 是每一个投影中的总的函数强度值， 是图像中像点的总数目。这里的例子中 ，，， ，减去这个值以后，所有得出像点的强度分别为２，３和４，５，和原来图像中各个像点的强度值完全相同。然而这种方法的局限性也是十分明显的。１）当投影数增加时，图像上的每一个像元并不能很好地和投影迈步上的像元完全一一对应；２）这种强度贡献相同的假设使得反投影方法具有去高补充低的倾向，原来清晰的形体所获得的图像则是模糊和不清晰的。因此这种方法已经很少使用。现在比较广泛使用的是其它几种逆变换的方法。而其中傅立叶方法则是一种最为重要并且最广泛应用的方法。傅立叶方法的原理是利用每个投影的频率分布来合成出原来图象的频率分布，具体的方法是这样的：假设原有的图像是一个二维的图像 ，将图像沿着方向 进行投影，则投影的一维函数为：(5)如果坐标旋转一个角度 ，旋转后的坐标用 来表示，则新的投影的函数为：(6)这时对投影进行频率分析，它的傅立叶变换为：(7)注意上面的函数是一维函数，但是它同样是一个二维函数的一个部分。这个二维函数就是原来图象的傅立叶变换，或者称维原来图像的频率分布：(8)更确切地说，图象 的一维的沿角度 上的投影函数 的傅立叶变换 正是二维函数 的傅立叶变换 在 的轴线上的值（该轴线和原来的Ｘ轴线的角度为 ）。这个重要的结果就是有名的中心剖面理论(Kak and Slaney,1988) 。根据这个理论，通过投影来求解二维函数 的必要充分条件是求得在 和 范围内的所有投影值。有了这些投影以后，通过傅立叶变换可以求出原函数的傅立叶面上的所有值，当然在傅立叶面上所获得的值的密度很高。经过傅立叶反变换这样一个一一对应的映射就可以求出原来函数的分布。这个结论也可以很容易地推广到三维图像的情况中去，只要有足够多的三维形体的投影，就可以求得原来的三维图像。这个理论是ＣＴ扫描仪和很多成像仪器的设计基础。ＣＴ扫描仪的设计中还有很多其它的设计要点，限于篇幅，在本文中就不再介绍了。核磁共振扫描仪是在二十世纪八十年代发明的。尽管核磁共振扫描仪和ＣＴ扫描仪的外形以及它们所获得的人体的三维图象非常相似，但是核磁共振扫描仪的基本原理和ＣＴ扫描仪的则完全不同。核磁共振扫描仪的主体是一个稳定的磁场，这个磁场的方向和人体在仪器中运动的方向相同。早期的核磁共振扫描仪有的使用笨重的永磁体来获得这个稳定的磁场，这种永磁体十分笨重，而且制造的成本也很高。但是永磁体不需要使用能源，所以运行比较便宜。后来这种磁体由大型直流线圈所代替，这种直流线圈成本较低，但是它的运行费用很高，需要大量的电能，而且它所产生的磁场的强度较小。不过现在这些都已经为超导线圈所代替，使用超导线圈有这样的好处，当在超导线圈中激发电流以后，就不再需要电流的供应。一种典型的超导线圈的结构包括了６个主线圈，和２个直径更大一些的线圈，这两个线圈的作用是使所形成的磁场在工作区间内更加平直，补偿磁场的弯曲现象。超导线圈一般是用包在铜皮内的铌钛合金(niobium titanium alloy)构成的。这种超导体的超导温度是低于１２Ｋ。为了使电流密度提高，温度还要低一些。所以需要使用液态的氦或氮来进行致冷，一般线圈是浸在液态的氦中的，这时的温度是４。３Ｋ。除了低温以外，超导体内的电流也不能超过一定的极限值，同时超导体上的磁场的值也要足够的低。为此在具体的设计中，要求很高。如果不能达到这些设计要求，在一部分线路中就会产生电阻，引起温度的上升。这个温度的上升又会引起周围的超导体离开超导的工作范围，产生更多的电阻，从而产生更多的热量。这个过程是一个不稳定的，它会导致磁能量的消失和液态氦的蒸发。为了保证液态氦的温度，减少热量的损失，在液态氦的容器外还有两层辐射屏蔽层，它们的温度分别是１５Ｋ和６０Ｋ。这些屏蔽层是用热传导率低的细长的杆件支撑的，所以在运输的时候，需要特别的细心。从长期的运行来看，总是有热量进入液态氦，同时超导体也并不是真正的零电阻，所以线圈中的电流会逐渐地降低，从而使磁场的强度降低。所以在一定的时候，必须对磁体进行重新的激发。在具体的超导电路中，正常的情况超导线圈是一个封闭的电路，但是在需要激发的时候，其中一部分线路经过加热断开，使线圈和外部的电源直接连接，增加线圈中的电流量。这是一个很缓慢的过程，这是因为电压等于电感和电流变化率的乘积。由于线圈的电感很大，所以一个适当的电压的条件下，需要很长的时间才能够使电流增大。如果利用铌锡合金(niobium tin wire)作为超导体，它的临界温度是１８Ｋ，所以可以不使用亚太氦。磁场强度的单位是高斯 ，一般核磁共振扫描仪的磁场强度为一千到二万高斯左右。除了这个主磁场的线圈以外，在核磁共振扫描仪的主体之中还有一些用于克服主磁场在边缘区域的不均匀性的填充磁场线圈 和一个使主磁场产生强度梯度的梯度线圈 。这些梯度线圈的作用，我们将在下边在进行详细的介绍。一般梯度磁场的强度数值大概是主磁场强度数值的百分之一。核磁共振扫描仪的原理比较复杂，我们的讨论必须从原子核中的质子的自旋说起。比如说最简单的原子核氢核中一共有一个质子和一个中子，其中质子带有一个单位的正电荷，中子则不带电荷。由于原子核的自旋，所以会因为带电的质子的原因而在其周围产生一个微小的磁场。或者说每一个原子就相当于一个独立的磁矩。不过这个磁矩所形成的磁场的能量很小，人们几乎感觉不到。同时由于各个原子的自旋的方向有着随机的特性，所以它们各自的磁矩所形成的磁场会互相抵消，总的效果正好为零。但是由于有这种微小磁矩的存在，它们会对原子核邻近空间的磁场作出一定的反映。正是这种反映形成了核磁共振扫描仪的成像基础。在外界没有磁场的情况下，人体中的氢原子核的微小磁场是随机分布的，因此不存在磁化的问题。但是当外界存在一个稳定的磁场的时候，大多数的原子核的微小磁矩就会顺着外界的磁场的方向进行整齐的排列，比如当人体处在核磁共振扫描仪之中的时候，人体中的氢原子核的微小磁场就会顺着主磁场的方向排列，这时我们就说这些磁矩被磁化了。在核磁共振扫描仪中，主磁场的强度为 ，通常将这个磁场的方向记为是 轴的方向，而将 轴的方向记为指向竖直向上的方向。人体组织的磁化的强度一般用 来表示，这个磁化强度值一般很小，在通常的情况下这个值也是测定不出来的。但是在它们被磁化以后，如果把它们的磁矩的方向诱发到和主磁场 的方向不同的时候，这些小的磁矩就会处于一中高能量的不稳定的状态，它们会迅速地释放能量，回到低能量的稳定的状态，在这个过程中，磁矩的存在就有可能会被测定出来。为了测定这个微小的磁场 的存在，在核磁共振扫描仪的 平面上，还有第二个外部的磁场 。这个磁场是通过在这个方向上的一个或者多个线圈而形成的。这个线圈可以同时用于激发这些微小的磁矩并且接收由于这些微小的磁矩 的方向的变化所产生的感应，严格地说是核磁方向变化在 平面上的投影所产生的感应。在实际测量工作的时候，这一线圈的激发过程每一次仅仅需要很短的时间，大约是几十个毫秒。为了激发一定的原子所形成的磁矩，在这个线圈中，必须输入具有一定频率的微小脉冲。这个脉冲的频率和主磁场的磁场强度 成正比，和所要测量的原子核的电磁特性相关。对于人体检查中常用的氢原子核来说，这个频率的数值为：(9)式中 称为磁旋系数。对于不同的原子核，这个系数的数值是不相同的。磁场 的变化频率必须正好等于这个频率的数值，如果频率不等，则不能改变这种原子的核磁矩指向的方向。同时这个频率的信号必须要有一定的停留时间，使得磁矩的方向正好转过９０度，或者１８０度。如果这个时间超过了１８０度，磁矩也不能再继续增加能量，方向也不能继续地改变。简要地说：为了要使人体组织的分子氢核中的微小磁场能够旋转到 轴的方向上，这个外部的磁场第一一定要出现在 平面上，第二它必须在这个平面上以上式所计算的频率不停地旋转，第三这个磁场的持续时间要正好等于一定的数值。在这个附加磁场的作用下，人体中的氢核的微小磁场 将随着这个磁场 的旋转而成螺旋型的曲线不停地翻转，最后完全转到 平面上，和 轴线相重合。这时在这个小线圈中所需要的微波脉冲就叫做 脉冲。如果这个脉冲再延长一倍，那么人体中的微小磁场会继续转动，最后转到 轴线的方向。这个较长的脉冲叫做 脉冲。现在核磁共振扫描仪在成像时所使用的就是这两种微波脉冲。人体组织的分子中的微小磁场在这种附加磁场的激化下能量增加，从而处于不稳定的高能量的状态。当人体组织的分子中的微小磁场旋转到 轴或者 轴线的方向以后，它所处在的状态是不稳定的。这时将这个附加的具有特定的频率的变化的磁场 关闭的话，那么人体组织分子中的微小磁场就会慢慢地沿着螺旋型的曲线旋转到主磁场的方向上。在这个微小磁场旋转的过程中它的能量会不断减少，同时释放出附加的能量。这时如果利用激化磁场 的电感线圈接收的话，线圈内就会产生出一个与该人体组织分子所处位置上的磁场强度相关的一定的频率的小的脉冲。这种空间位置和脉冲频率之间的关系可以简单地表示为：(10)式中 是在接收脉冲信号时可能附加的梯度磁场。在核磁共振中主磁场是在 轴方向， ，梯度磁场是一个张量，有９各分量，但是一般只使用其中三个梯度方向分量中的一个或多个，即： 。这个公式和前面的公式(9)是核磁共振成像的基础。在测量中，磁场强度相同的面上各个点上所发出的脉冲均具有相同的频率。所以核磁共振的一种成像方法和前面所说的投影方法是相同的。我们在观察中可以分别采用不同的磁场梯度，这样对所测的量是人体中的氢核的分布在不同的方向上投影的值。具体将所测量的脉冲进行傅立叶变换，这时在频率谱上的强度值就相当于在不同的方向上所有等磁场强度面上的核子频谱的能量的总和。在核磁共振中我们还可以对人体中某一个特定的区域进行测量，这时我们通过调整梯度场的三个分量，使得该特定区域具有一个特定范围的磁场强度。当我们在引进激化磁场时，可以使激发这一磁场的变化变化脉冲具有的频率宽度很窄，这样仅仅能够激化这一特定的区域内的核子的磁场。这样在这个磁场去掉以后，所接收的脉冲信号就仅仅是这一小的区域中的氢核分布所产生的。另外还有一种区域局部测量的方法是在测量核子辐射时在其它区域采用交变的梯度磁场，这样除了在指定的区域内测量值是稳定的外，其它区域的测量值的强度均会上下摆动，这样在脉冲接收以后可以利用电的方法比较信号的稳定性，去掉频率不断变化的信息，仅仅保留频率恒定的指定区域的信息。实际上现代核磁共振扫描仪进行人体扫描所采用的一般是一种二维傅立叶变换的方法。利用这种方法可以快速地对人体的剖面进行成像，具有很高的效率。二维傅立叶变换的方法除了引进了磁场强度的空间梯度以外，还引进了磁场强度的时间梯度的变化。具体的方法是这样的：１）在激化磁场时同时引进 轴的梯度磁场，使得在的 方向限制核磁信息产生的范围；２）当激化磁场关闭以后，在第一个小时段 内首先引进在 方向上的时间域内的磁场梯度的变化。这样的磁场梯度相当于频率的不同。不同的频率的脉冲经过时间 的积分后就在核子磁场中引进了在 轴方向上的相位差别，这就是相位的编码。注意这种相位编码要在测量中重复进行，使得 次的相位变化值均匀地分布于 度到 度之间；３）经过了这一时段 后， 方向上的磁场梯度马上关闭，线圈开始接收脉冲信号，与此同时仪器在 方向上引进了空间上的磁场梯度，一直到时间 为止。在这一时段，由于空间上的磁场梯度在 方向上引进了频率的编码。所以核磁共振仪器所记录的感应信号不但有频率编码，而且有行为编码。所测量的脉冲信号要进行第一次傅立叶变换，获得在该相位编码时的频率强度分布。由于在这一时段 内，同时有了在 两个方向上的相位和频率的编码。重复步骤２）和３）获得 个不同相位编码的频率强度分布的曲线，最后要对所获得的在平面上分布的数值在其相位轴的方向上分别进行多次的傅立叶变换，这样核磁共振就可以获得完整的二维强度分布的图象。当然如同其它测量一样，有时要多次对同一个量进行重复测量，进行平均以减少误差的贡献。这种二维成像的方法同样可以推广到三维的情况，这时在步骤２）时应该在 轴的方向上引进另一个梯度磁场，同时在这个方向上也要相应地改变梯度的数值，以获得三维的频率投影值。最后再在 轴的方向作一系列的傅立叶变换，求得强度的三维分布。应该指出人体内各个器官中的氢核的分布是不同的，它们大量地分布在人体中软组织和液体之中，所以比较ＣＴ扫描仪来说核磁共振更实用于对人体软组织的成像。在人体的骨骼之中，基本上不存在氢核，所以它不能了解骨骼之中的详细情况。核磁共振是一种十分重要的测量方法，它不但可以用于对氢核的测量，也可以应用于对其它核子如碳，磷，钠，钾等等核子的探测。它不但可以用于医学成像，也可以用于材料科学，地质探矿等等其它的领域。当用于对水资源和石油资源的探测时，可以把地球磁场当作主磁场，在地面上用一个大的线圈产生附加的磁场。同时用这个线圈对地层中的水或者油中的氢核的磁场响应进行探测。核磁共振是一项十分重要的高新技术，上面介绍的仅仅是它的最基本的原理和方法。在结束这篇文章的时候也要提一下ＣＴ扫描的方法在地质测量的应用。地震波在不同的介质中有着不同的传播速度和吸收特性，当地球上某一个点发生地震时，通过在地面上的不同点进行测量，就可以获得在地层中的一定区域在一定方向上的投影。如果能够获得很多的地震在地表各个点的影响，就获得了和ＣＴ扫描所获得信息相似的数据。通过这些数据，同样可以通过傅立叶变换和反变换来获得地层内的密度分布和结构分布。地震波包括纵波和横波两个部分，其中的横波很难通过液体和气体的结构，所以利用这种方法也可以用于测量油气田以及地下水的调查工作。

核磁共振仪的基本物理原理利用的是怎样一种物质与电磁场之间的相互作用核磁共振全名是核磁共振成像（MRI）,是磁矩不为零的原子核,在外磁场作用下自旋能级发生塞曼分裂,共振吸收某一定频率的射频辐射的物理过程.核磁共振波谱学是光谱学的一个分支,其共振频率在射频波段,相应的跃迁是核自旋在核塞曼能级上的跃迁.核磁共振是处于静磁场中的原子核在另一交变磁场作用下发生的物理现象.通常人们所说的核磁共振指的是利用核磁共振现象获取分子结构、人体内部结构信息的技术.并不是是所有原子核都能产生这种现象,原子核能产生核磁共振现象是因为具有核自旋.原子核自旋产生磁矩,当核磁矩处于静止外磁场中时产生进动核和能级分裂.在交变磁场作用下,自旋核会吸收特定频率的电磁波,从较低的能级跃迁到较高能级.这种过程就是核磁共振.

主要是查看病变部位，全身细胞组织在核磁共振成像下是不同的

核磁共振与其他光谱分析在产生原理有哪些区别和共同点？医学 核磁共振

磁共振原理这个我们讲了一个学期；要讲透需要很好的物理功底（层主显然没有学好）；期待大牛讲一遍（涉及从基本的物理基础到信号处理到生理知识，真的很广）。2.直接回答LZ问题；这些声音来源于梯度场（你可以理解为一个变化的磁场）使线圈产生了震动；这种震动是噪声的来源。3.为什么噪声变化了；因为使用了不同的成像参数（我们称之为序列）来达到进行不同成像的目的（例如进行T1，T2，DWI（谢谢@陈力提醒）的时候，声音都不同）所以进去以后一般会有一个定位相；然后就是结构或者功能扫描；然后不同的扫描就会听到不同的声音。

肯定是没有核辐射的，否则可能会对人体造成很大的影响。物理原理就是，在拍摄照片的过程中，会通过放射的方式来获得具体的信息。

原理很复杂，建议参考 人民卫生出版社出版的医学影像学专业《影像设备学》的相关章节。简单归纳为：用特定频率的射频脉冲RF进行激发氢质子，吸收一定量的能而共振，即发生了磁共振现象。停止发射射频脉冲，则被激发的氢原子核把所吸收的能逐步释放出来，其相位和能级都恢复到激发前的状态。这一恢复过程称为弛豫过程（relax），而恢复到原来平衡状态所需的时间则称之为弛豫时间。有两种弛豫时间，一种是自旋-晶格弛豫时间（spin-lattice relaxationtime）又称纵向弛豫时间（longitudinal relaxation time）反映自旋核把吸收的能传给周围晶格所需要的时间，也是90°射频脉冲质子由纵向磁化转到横向磁化之后再恢复到纵向磁化激发前状态所需时间，称t1。另一种是自旋-自旋弛豫时间（spin-spin relaxation time），又称横向弛豫时间（transverse relaxation time）反映横向磁化衰减、丧失的过程，也即是横向磁化所维持的时间，称t2。人体不同器官的正常组织与病理组织的t1是相对固定的，而且它们之间有一定的差别，t2也是如此（表1-5-1a、b）。这种组织间弛豫时间上的差别，是MRI的成像基础.一般的MRI报告片有两种图像t1加权像（t1wI)和t2加权像（t2wI),前者一般反映器官的形态，后者反映病理组织（水肿）。

MRI也就是磁共振成像，英文全称是：Magnetic Resonance Imaging。在这项技术诞生之初曾被称为核磁共振成像，到了20世纪80年代初，作为医学新技术的NMR成像（NMR imaging）一词越来越为公众所熟悉。随着大磁体的安装，有人开始担心字母“N”可能会对磁共振成像的发展产生负面影响。另外，“nuclear”一词还容易使医院工作人员对磁共振室产生另一个核医学科的联想。因此，为了突出这一检查技术不产生电离辐射的优点，同时与使用放射性元素的核医学相区别，放射学家和设备制造商均同意把“核磁共振成像术”简称为“磁共振成像（MRI）”。

原子核的自旋。核磁共振主要是由原子核的自旋运动引起的。不同的原子核，自旋运动的情况不同，可以用核的自旋量子数I来表示。自旋量子数与原子的质量数和原子序数之间存在一定的关系。原子核是带正电荷的粒子，不能自旋的核没有磁矩，能自旋的核有循环的电流，会产生磁场，形成磁矩（μ）。当自旋核（spinnuclear）处于磁感应强度为B0的外磁场中时，除自旋外，还会绕B0运动，这种运动情况与陀螺的运动情况十分相像，称为拉莫尔进动（larmorprocess）。自旋核进动的角速度ω0与外磁场感应强度B0成正比，比例常数即为磁旋比（magnetogyricratio)γ。式中ν0是进动频率。扩展资料：核磁共振原理主要是由原子核的自旋运动引起的。不同的原子核，自旋运动的情况不同，它们可以用核的自旋量子数I来表示。观察到的人体内H质子运动的一个成像，做检查的时候，被检查者会在一个大的磁体内，就是大的圆筒之内，通过射频的激发，人体内的不同器官的H质子有不同的活动状况。产生的射频脉冲，在经过线圈的吸收产生图像，所以磁共振的成像其实是人体内H质子的成像。有心脏起搏器的植入的患者、发烧的患者、贴膏药的患者禁止做磁共振。参考资料来源：百度百科——核磁共振原理

1、核磁共振是目前临床上常用的一种影像学检查方法，核磁共振在很多疾病的诊断中具有重要的价值。2、核磁共振成像的基本原理是将人体置于特殊的磁场中，用无线电射频脉冲激发人体内氢原子核，引起氢原子核共振，并吸收能量，在停止射频脉冲后，氢原子核按特定频率发出射电信号，并将吸收的能量释放出来，被体外的吸收器收录，经电子计算机处理，获得图像就是称为核磁共振成像。核磁共振尤其适用于中枢神经系统和脊髓疾病的检查，尤其是对颅内肿瘤的定性，核磁共振还适用于腹部实质性器官病变的检查，也适用于心脏病变的检查，在骨关节系统疾病以及全身肌肉软组织系统病变的检查中也具有重要的价值。

核磁共振成像（Nuclear Magnetic Resonance Imaging，NMRI），又称磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，MRI）， 核磁共振全名是核磁共振成像（MRI），是磁矩不为零的原子核，在外磁场作用下自旋能级发生塞曼分裂，共振吸收某一定频率的射频辐射的物理过程。核磁共振波谱学是光谱学的一个分支，其共振频率在射频波段，相应的跃迁是核自旋在核塞曼能级上的跃迁。 核磁共振是处于静磁场中的原子核在另一交变磁场作用下发生的物理现象。通常人们所说的核磁共振指的是利用核磁共振现象获取分子结构、人体内部结构信息的技术。 并不是是所有原子核都能产生这种现象，原子核能产生核磁共振现象是因为具有核自旋。原子核自旋产生磁矩，当核磁矩处于静止外磁场中时产生进动核和能级分裂。在交变磁场作用下，自旋核会吸收特定频率的电磁波，从较低的能级跃迁到较高能级。这种过程就是核磁共振。 核磁共振(MRI)又叫核磁共振成像技术。是后继CT后医学影像学的又一重大进步。自80年代应用以来，它以极快的速度得到发展。其基本原理：是将人体置于特殊的磁场中，用无线电射频脉冲激发人体内氢原子核，引起氢原子核共振，并吸收能量。在停止射频脉冲后，氢原子核按特定频率发出射电信号，并将吸收的能量释放出来，被体外的接受器收录，经电子计算机处理获得图像，这就叫做核磁共振成像。 核磁共振是一种物理现象，作为一种分析手段广泛应用于物理、化学生物等领域，到1973年才将它用于医学临床检测。为了避免与核医学中放射成像混淆，把它称为核磁共振成像术(MRI)。 MRI是一种生物磁自旋成像技术，它是利用原子核自旋运动的特点，在外加磁场内，经射频脉冲激后产生信号，用探测器检测并输入计算机，经过处理转换在屏幕上显示图像。 MRI提供的信息量不但大于医学影像学中的其他许多成像术，而且不同于已有的成像术，因此，它对疾病的诊断具有很大的潜在优越性。它可以直接作出横断面、矢状面、冠状面和各种斜面的体层图像，不会产生CT检测中的伪影；不需注射造影剂；无电离辐射，对机体没有不良影响。MRI对检测脑内血肿、脑外血肿、脑肿瘤、颅内动脉瘤、动静脉血管畸形、脑缺血、椎管内肿瘤、脊髓空洞症和脊髓积水等颅脑常见疾病非常有效，同时对腰椎椎间盘后突、原发性肝癌等疾病的诊断也很有效。 MRI也存在不足之处。

核磁共振的原理 　　核磁共振现象来源于原子核的自旋角动量在外加磁场作用下的进动。 　　 　　根据量子力学原理，原子核与电子一样，也具有自旋角动量，其自旋角动量的具体数值由原子核的自旋量子数决定，实验结果显示，不同类型的原子核自旋量子数也不同： 　　 　　质量数和质子数均为偶数的原子核，自旋量子数为0 　　质量数为奇数的原子核，自旋量子数为半整数 　　质量数为偶数，质子数为奇数的原子核，自旋量子数为整数 　　迄今为止，只有自旋量子数等于1/2的原子核，其核磁共振信号才能够被人们利用，经常为人们所利用的原子核有： 1H、11B、13C、17O、19F、31P 　　 　　由于原子核携带电荷，当原子核自旋时，会由自旋产生一个磁矩，这一磁矩的方向与原子核的自旋方向相同，大小与原子核的自旋角动量成正比。将原子核置于外加磁场中，若原子核磁矩与外加磁场方向不同，则原子核磁矩会绕外磁场方向旋转，这一现象类似陀螺在旋转过程中转动轴的摆动，称为进动。进动具有能量也具有一定的频率。 　　 　　原子核进动的频率由外加磁场的强度和原子核本身的性质决定，也就是说，对于某一特定原子，在一定强度的的外加磁场中，其原子核自旋进动的频率是固定不变的。 　　 　　原子核发生进动的能量与磁场、原子核磁矩、以及磁矩与磁场的夹角相关，根据量子力学原理，原子核磁矩与外加磁场之间的夹角并不是连续分布的，而是由原子核的磁量子数决定的，原子核磁矩的方向只能在这些磁量子数之间跳跃，而不能平滑的变化，这样就形成了一系列的能级。当原子核在外加磁场中接受其他来源的能量输入后，就会发生能级跃迁，也就是原子核磁矩与外加磁场的夹角会发生变化。这种能级跃迁是获取核磁共振信号的基础。 　　 　　为了让原子核自旋的进动发生能级跃迁，需要为原子核提供跃迁所需要的能量，这一能量通常是通过外加射频场来提供的。根据物理学原理当外加射频场的频率与原子核自旋进动的频率相同的时候，射频场的能量才能够有效地被原子核吸收，为能级跃迁提供助力。因此某种特定的原子核，在给定的外加磁场中，只吸收某一特定频率射频场提供的能量，这样就形成了一个核磁共振信号。

　　磁共振的基本原理　　磁共振 （回旋共振除外）其经典唯象描述是：原子、电子及核都具有角动量，其磁矩与相应的角动量之比称为磁旋比γ。磁矩M 在磁场B中受到转矩MBsinθ（θ为M与B间夹角）的作用。此转矩使磁矩绕磁场作进动运动，进动的角频率ω=γB,ωo称为拉莫尔频率。由于阻尼作用，这一进动运动会很快衰减掉，即M达到与B平行，进动就停止。但是，若在磁场B的垂直方向再加一高频磁场b（ω）（角频率为ω），则b（ω）作用产生的转矩使M离开B,与阻尼的作用相反。如果高频磁场的角频率与磁矩进动的拉莫尔（角）频率相等ω =ωo,则b（ω）的作用最强，磁矩M的进动角（M与B角的夹角）也最大。这一现象即为磁共振。　　磁共振也可用量子力学描述：恒定磁场B使磁自旋系统的基态能级劈裂，劈裂的能级称为塞曼能级（见塞曼效应），当自旋量子数S=1/2时，其裂距墹E=gμBB,g为朗德因子,　　为玻尔磁子，e和me为电子的电荷和质量。外加垂直于B的高频磁场b（ω）时，其光量子能量为啚ω。如果等于塞曼能级裂距，啚ω=gμBB=啚γB，即ω=γB（啚=h/2π，h为普朗克常数），则自旋系统将吸收这能量从低能级状态跃迁到高能级状态（激发态），这称为磁塞曼能级间的共振跃迁。量子描述的磁共振条件ω=γB，与唯象描述的结果相同。　　当M是顺磁体中的原子（离子） 磁矩时，这种磁共振就是顺磁共振。当M是铁磁体中的磁化强度（单位体积中的磁矩）时，这种磁共振就是铁磁共振。当M=Mi是亚铁磁体或反铁磁体中第i个磁亚点阵的磁化强度时，这种磁共振就是由 i个耦合的磁亚点阵系统产生的亚铁磁共振或反铁磁共振。当M是物质中的核磁矩时，就是核磁共振。这几种磁共振都是由自旋磁矩产生的，可以统一地用经典唯象的旋磁方程dM/dt=γMBsinθ[相应的矢量方程为d M/dt=γ（ M×B]来描述。　　回旋共振 带电粒子在恒定磁场中产生的共振现象。设电荷为q、质量为m的带电粒子在恒定磁场B中运动，其运动速度为v。当磁场B与速度v相互垂直时，则带电粒子会受到磁场产生的洛伦兹力作用，使带电粒子以速度v绕着磁场B旋转，旋转的角频率称为回旋角频率。如果在垂直B的平面内加上高频电场E（ω）（ω为电场的角频率），并且ω=ωc，则这带电粒子将周期性地受到电场 E（ω）的加速作用。因为这与回旋加速器的作用相似，故称回旋共振。又因为不加高频电场时，这与抗磁性相类似，故亦称抗磁共振。当v垂直于B时，描述这种共振运动的方程是d（mv）/dt=q（vB）,若用量子力学图像描述，可以把回旋共振看作是高频电场引起带电粒子运动状态在磁场中产生的朗道能级间的跃迁，满足共振跃迁的条件是：　　即ω=ωc。　　各种固体磁共振在恒定磁场作用下的平衡状态，与在恒定磁场和高频磁场（回旋共振时为高频电场）同时作用下的平衡状态之间，一般存在着固体内部自旋（磁矩）系统（回旋共振时为载流子系统）本身及其与点阵系统间的能量转移和重新分布的过程，称为磁共振弛豫过程，简称磁弛豫。在自旋磁共振的情形，磁弛豫包括自旋（磁矩）系统内的自旋-自旋（S-S）弛豫和自旋系统与点阵系统间的自旋-点阵（S-L）弛豫。从一种平衡态到另一种平衡态的弛豫过程所经历的时间称为弛豫时间，它是能量转移速率或损耗速率的量度。共振线宽表示能级宽度，弛豫时间表示该能态寿命。磁共振线宽与磁弛豫过程（时间）有密切的联系，按照测不准原理，能级宽度与能态寿命的乘积为常数，即共振线宽与弛豫时间（能量转移速度）成反比。因此，磁共振是研究磁弛豫过程和磁损耗机制的一种重要方法。

MRI：磁共振成像，英文全称是:Magnetic Resonance Imaging原理核磁共振是一种物理现象，作为一种分析手段广泛应用于物理、化学生物等领域，到1973年才将它用于医学临床检测。为了避免与核医学中放射成像混淆，把它称为磁共振成像术(MR)。MR是一种生物磁自旋成像技术，它是利用原子核自旋运动的特点，在外加磁场内，经射频脉冲激后产生信号，用探测器检测并输入计算机，经过计算机处理转换后在屏幕上显示图像。成像原理 描述1：核磁共振成像原理：原子核带有正电，许多元素的原子核，如1H、19FT和31P等进行自旋运动。通常情况下，原子核自旋轴的排列是无规律的，但将其置于外加磁场中时，核自旋空间取向从无序向有序过渡。这样一来，自旋的核同时也以自旋轴和外加磁场的向量方向的夹角绕外加磁场向量旋进，这种旋进叫做拉莫尔旋进，就像旋转的陀螺在地球的重力下的转动。自旋系统的磁化矢量由零逐渐增长，当系统达到平衡时，磁化强度达到稳定值。如果此时核自旋系统受到外界作用，如一定频率的射频激发原子核即可引起共振效应。这样，自旋核还要在射频方向上旋进，这种叠加的旋进状态叫做章动。在射频脉冲停止后，自旋系统已激化的原子核，不能维持这种状态，将回复到磁场中原来的排列状态，同时释放出微弱的能量，成为射电信号，把这许多信号检出，并使之能进行空间分辨，就得到运动中原子核分布图像。原子核从激化的状态回复到平衡排列状态的过程叫弛豫过程。它所需的时间叫弛豫时间。弛豫时间有两种即T1和T2，T1为自旋-点阵或纵向驰豫时间，T2为自旋-自旋或横向弛豫时间。总结成像原理：元素的原子核进行自旋运动，无规律；外加磁场，核自旋从无序变为有序，拉莫尔旋进；系统达到平衡；一定频率的射频激发原子核，共振效应，射频方向旋进，章动；射频脉冲停止，原子核回复到磁场中原来排列状态，释放微弱的能量，射电信号，检出这些信号，进行空间分辨，就得到运动中原子核分布图像。

什么是共振？我们可以利用共振原理做些什么？ 共振（resonance） 共振是指一个物理系统在其自然的振动频率（所谓的共振频率）下趋于从周围环境吸收更多能量的趋势。 自然中有许多地方有共振的现象。人类也在其技术中利用或者试图避免共振现象。 一些共振的例子比如有：乐器的音响共振、太阳系一些类木行星的卫星之间的轨道共振、动物耳中 基底膜的共振，电路的共振等等。一般来说一个系统（不管是力学的、声响的还是电子的）有多个共振频率，在这些频率上振动比较容易，在其它频率上振动比较困难。 假如引起振动的频率比较复杂的话（比如是一个冲击或者是一个宽频振动）一个系统一般会“挑出”其共振频率随此频率振动，事实上一个系统会将其它频率过滤掉。共振是物理学上的一个运用频率非常高的专业术语。共振的定义是两个振动频率相同的物体，当一个发生振动时，引起另一个物体振动的现象。共振在声学中亦称“共鸣”，它指的是物体因共振而发声的现象，如两个频率相同的音叉靠近，其中一个振动发声时，另一个也会发声。 在电学中，振荡电路的共振现象称为“谐振”。产生共振的重要条件之一，就是要有弹性，而且一件物体受外来的频率作用时，它的频率要与后者的频率相同或基本相近。 从总体上来看，这宇宙的大多数物质是有弹性的，大到行星小到原子，几乎都能以一个或多个固有频率来振动。共振不仅在物理学上运用频率非常高，而且，共振现象也可以说是一种宇宙间最普遍和最频繁的自然现象之一，所以在某种程度上甚至可以这么说，是共振产生了宇宙和世间万物，没有共振就没有世界。 我们都知道，宇宙是在一次剧烈的大爆炸后产生的。而促使这次大爆炸产生的根本原因之一，便是共振。 当宇宙还处于浑沌的奇点时，里面就开始产生了振荡。最初的时候，这种荡振是非常微弱的。 渐渐地，振荡的频率越来越高、越来越强，并引起了共振。最后，在共振和膨胀的共同作用下，导致了一阵惊天动地的轰然巨响，宇宙在瞬间急剧膨胀、扩张，然后，就产生了日月星辰，于是，在地球上便有了日月经天、江河行地，也有了植物蓬勃葳蕤、动物飞翔腾跃。 共振不仅创造出了宏观的宇宙，而且，微观物质世界的产生，也与共振有着密不可分的干系。从电磁波谱看，微观世界中的原子核、电子、光子等物质运动的能量都是以波动的形式传递的。 宇宙诞生初期的化学元素，也可以说是通过共振合成和产生的。有一些粒子微小到简直无法想象，但它们可以在共振的作用之下，在100万亿分之一秒的瞬间，互相结合起来，于是新的化学元素便产生了。 因为宇宙中这些粒子的生成与共振有着如此密切的关系，所以粒子物理学家经常把粒子称为“共振体”。既然共振是宇宙间一切物质运动的一种普遍规律，人及其它的生物也是宇宙间的物质，当然共振也是普遍存在于这些生命中了。 人除了呼吸、心跳、血液循环等都有其固有频率外，人的大脑进行思维活动时产生的脑电波也会发生共振现象。类似的共振现象在其它动物身上也同样普遍地存在着。 我们喉咙间发出的每个颤动，都是因为与空气产生了共振，才形成了一个个音节，构成一句句语言，才能使我们能够用这些语言来表达我们的情感和进行社会交往。许多动物身上还存在着其它一些形式的共振现象。 炎热的午间，蝉儿发出的“知了、知了”声；宁静的夜晚，蟋蟀发出的“叽—嘶”声；还有不知疲倦的大肚子蝈蝈的鸣叫声，尽管这些昆虫的声调大不相同，但其中的共同之处都是借助了共振的原理，都是靠摩擦身体的某一部位与空气产生共鸣而发声。除了昆虫之外，鸟类也是巧妙地运用着共振来演奏生命之曲的大师，它们运用共振所发出的圆润婉转的鸣叫声，是自然界生命大合唱中最为优美的声部和旋律。 因此，可以这么说，如果没有共振，世界将会失去多少天籁、大地将会变得多么死寂！其实更为重要的是，共振能充当地球生物的保护神。我们知道，紫外线是太阳发出的一种射线，它们如果大举入侵地球，人类及各种生物势必遭受极大的危害，因为过量的紫外线会使生物的机能遭到严重的破坏。 不过不用担心，我们有大气层中的臭氧层，是它们借助于共振的威力，阻止了紫外线的长驱直入。当紫外线经过大气层时，臭氧层的振动频率恰恰能与紫外线产生共振，因而就使这种振动吸收了大部分的紫外线。 所以，共振能使大气中的臭氧层变得如防晒油一样，保证我们不至于被射线的伤害。另外，共振还能使地球维持在适当的温度，给地球生命创造出一个冷热适宜的生长环境。 因为虽然经过臭氧层的堵截围追，但仍有少部分紫外线能够成功地突破层层防线，到达地球表面。这部分紫外线经过地球吸收后，能量减少，变为红外线，扩散回大气中。 而红外线的热量，又恰好能和二氧化碳产生共振，然后被“挽留”在大气层中，使大气层保有一定温度，让万物在温暖和煦的环境中孕育成长。俗话说万物生长靠太阳，其实也可以这么说：万物生长靠共振。 因为我们所熟知的植物的光合作用，亦是叶绿素与某些可见光共振，才能吸收阳光，产生氧气与养分。所以没有共振，植物便不能生长，人类和许多动物也就因此会失去了食物的来源。 也就是说，没。 磁共振的原理 固体在恒定磁场和高频交变电磁场的共同作用下，在某一频率附近产生对高频电磁场的共振吸收现象。 在恒定外磁场作用下固体发生磁化，固体中的元磁矩均要绕外磁场进动。由于存在阻尼，这种进动很快衰减掉。 但若在垂直于外磁场的方向上加一高频电磁场，当其频率与进动频率一致时，就会从交变电磁场中吸收能量以维持其进动，固体对入射的高频电磁场能量在上述频率处产生一个共振吸收峰。若产生磁共振的磁矩是顺磁体中的原子（或离子）磁矩，则称为顺磁共振；若磁矩是原子核的自旋磁矩，则称为核磁共振。 若磁矩为铁磁体中的电子自旋磁矩，则称为铁磁共振。核磁矩比电子磁矩约小3个数量级，故核磁共振的频率和灵敏度比顺磁共振低得多；同理，弱磁物质的磁共振灵敏度又比强磁物质低。 从量子力学观点看，在外磁场作用下电子和原子核的磁矩是空间量子化的，相应地具有离散能级。当外加高频电磁场的能量子hv等于能级间距时，电子或原子核就从高频电磁场吸收能量，使之从低能级跃迁到高能级，从而在共振频率处形成吸收峰。 利用顺磁共振可研究分子结构及晶体中缺陷的电子结构等。核磁共振谱不仅与物质的化学元素有关，而且还受原子周围的化学环境的影响，故核磁共振已成为研究固体结构、化学键和相变过程的重要手段。 核磁共振成像技术与超声和X射线成像技术一样已普遍应用于医疗检查。铁磁共振是研究铁磁体中的动态过程和测量磁性参量的重要方法。 什么是共振？为什么会出现此类情况？原理又是什么？（希望有图解） 一般来说，物体在振动时，有它自己一定的频率，如敲击音叉，他只会发出同一种音调（音调由频率决定）的声音。 如果给物体施加力，这个力每隔一段时间变一次方向（这种里通常有另一个正在振动的物体产生）。这个力方向改变的频率与物体的频率如果相同就可以恰好使物体在每次震动时加速，从而振幅越来越大，如果力的频率与物体的固有频率不同，则会使物体有时加速有时减速，从而不会获得较大振幅，无哦们平时所说的共振就是当频率较接近时，原先不动的物体因气体固体液体等介质传递力而发生振动。 你应该注意到这样一种现象吧，就是用绳吊着一个东西，用手轻轻摆动绳，使物体的振幅越来越大，这时你手晃动的频率基本与物体一致，因此振幅越来越大，而如果手晃得过快或过慢，物体的振幅就不会那么大，这就是共振。 共振是什么原理 共振是指一个物理系统在其自然的振动频率（所谓的共振频率）下趋于从周围环境吸收更多能量的趋势。自然中有许多地方有共振的现象。人类也在其技术中利用或者试图避免共振现象。一些共振的例子比如有：乐器的音响共振、太阳系一些类木行星的卫星之间的轨道共振、动物耳中 基底膜的共振，电路的共振等等。 一般来说一个系统（不管是力学的、声响的还是电子的）有多个共振频率，在这些频率上振动比较容易，在其它频率上振动比较困难。假如引起振动的频率比较复杂的话（比如是一个冲击或者是一个宽频振动）一个系统一般会“挑出”其共振频率随此频率振动，事实上一个系统会将其它频率过滤掉。 物理共振的原理是什么？要详细点的 物体的固有频率相同时，产生共振 核磁共振的原理 核磁共振现象来源于原子核的自旋角动量在外加磁场作用下的进动。 根据量子力学原理，原子核与电子一样，也具有自旋角动量，其自旋角动量的具体数值由原子核的自旋量子数决定，实验结果显示，不同类型的原子核自旋量子数也不同： 质量数和质子数均为偶数的原子核，自旋量子数为0 质量数为奇数的原子核，自旋量子数为半整数 质量数为偶数，质子数为奇数的原子核，自旋量子数为整数 迄今为止，只有自旋量子数等于1/2的原子核，其核磁共振信号才能够被人们利用，经常为人们所利用的原子核有： 1H、11B、13C、17O、19F、31P 由于原子核携带电荷，当原子核自旋时，会由自旋产生一个磁矩，这一磁矩的方向与原子核的自旋方向相同，大小与原子核的自旋角动量成正比。将原子核置于外加磁场中，若原子核磁矩与外加磁场方向不同，则原子核磁矩会绕外磁场方向旋转，这一现象类似陀螺在旋转过程中转动轴的摆动，称为进动。进动具有能量也具有一定的频率。 原子核进动的频率由外加磁场的强度和原子核本身的性质决定，也就是说，对于某一特定原子，在一定强度的的外加磁场中，其原子核自旋进动的频率是固定不变的。 原子核发生进动的能量与磁场、原子核磁矩、以及磁矩与磁场的夹角相关，根据量子力学原理，原子核磁矩与外加磁场之间的夹角并不是连续分布的，而是由原子核的磁量子数决定的，原子核磁矩的方向只能在这些磁量子数之间跳跃，而不能平滑的变化，这样就形成了一系列的能级。当原子核在外加磁场中接受其他来源的能量输入后，就会发生能级跃迁，也就是原子核磁矩与外加磁场的夹角会发生变化。这种能级跃迁是获取核磁共振信号的基础。 为了让原子核自旋的进动发生能级跃迁，需要为原子核提供跃迁所需要的能量，这一能量通常是通过外加射频场来提供的。根据物理学原理当外加射频场的频率与原子核自旋进动的频率相同的时候，射频场的能量才能够有效地被原子核吸收，为能级跃迁提供助力。因此某种特定的原子核，在给定的外加磁场中，只吸收某一特定频率射频场提供的能量，这样就形成了一个核磁共振信号. 核磁共振技术的原理 核磁共振是处于静磁场中的原子核在另一交变磁场作用下发生的物理现象.通常人们所说的核磁共振指的是利用核磁共振现象获取分子结构、人体内部结构信息的技术. 并不是是所有原子核都能产生这种现象，原子核能产生核磁共振现象是因为具有核自旋.原子核自旋产生磁矩，当核磁矩处于静止外磁场中时产生进动核和能级分裂.在交变磁场作用下，自旋核会吸收特定频率的电磁波，从较低的能级跃迁到较高能级.这种过程就是核磁共振. 核磁共振技术的历史 1930年代，物理学家伊西多·拉比发现在磁场中的原子核会沿磁场方向呈正向或反向有序平行排列，而施加无线电波之后，原子核的自旋方向发生翻转.这是人类关于原子核与磁场以及外加射频场相互作用的最早认识.由于这项研究，拉比于1944年获得了诺贝尔物理学奖. 1946年两位美国科学家布洛赫和珀塞尔发现，将具有奇数个核子（包括质子和中子）的原子核置于磁场中，再施加以特定频率的射频场，就会发生原子核吸收射频场能量的现象，这就是人们最初对核磁共振现象的认识.为此他们两人获得了1950年度诺贝尔物理学奖. 人们在发现核磁共振现象之后很快就产生了实际用途，化学家利用分子结构对氢原子周围磁场产生的影响，发展出了核磁共振谱，用于解析分子结构，随着时间的推移，核磁共振谱技术不断发展，从最初的一维氢谱发展到13C谱、二维核磁共振谱等高级谱图，核磁共振技术解析分子结构的能力也越来越强，进入1990年代以后，人们甚至发展出了依靠核磁共振信息确定蛋白质分子三级结构的技术，使得溶液相蛋白质分子结构的精确测定成为可能. 另一方面，医学家们发现水分子中的氢原子可以产生核磁共振现象，利用这一现象可以获取人体内水分子分布的信息，从而精确绘制人体内部结构，在这一理论基础上1969年，纽约州立大学南部医学中心的医学博士达马迪安通过测核磁共振的弛豫时间成功的将小鼠的癌细胞与正常组织细胞区分开来，在达马迪安新技术的启发下纽约州立大学石溪分校的物理学家保罗·劳特伯尔于1973年开发出了基于核磁共振现象的成像技术（MRI），并且应用他的设备成功地绘制出了一个活体蛤蜊地内部结构图像.劳特伯尔之后，MRI技术日趋成熟，应用范围日益广泛，成为一项常规的医学检测手段，广泛应用于帕金森氏症、多发性硬化症等脑部与脊椎病变以及癌症的治疗和诊断.2003年，保罗·劳特伯尔和英国诺丁汉大学教授彼得·曼斯菲尔因为他们在核磁共振成像技术方面的贡献获得了当年度的诺贝尔生理学或医学奖. 核磁共振的原理 核磁共振现象来源于原子核的自旋角动量在外加磁场作用下的进动. 根据量子力学原理，原子核与电子一样，也具有自旋角动量，其自旋角动量的具体数值由原子核的自旋量子数决定，实验结果显示，不同类型的原子核自旋量子数也不同： 质量数和质子数均为偶数的原子核，自旋量子数为0 质量数为奇数的原子核，自旋量子数为半整数 质量数为偶数，质子数为奇数的原子核，自旋量子数为整数 迄今为止，只有自旋量子数等于1/2的原子核，其核磁共振信号才能够被人们利用，经常为人们所利用的原子核有： 1H、11B、13C、17O、19F、31P 由于原子核携带电荷，当原子核自旋时，会由自旋产生一个磁矩，这一磁矩的方向与原子核的自旋方向相同，大小与原子核的自旋角动量成正比.将原子核置于外加磁场中，若原子核磁矩与外加磁场方向不同，则原子核磁矩会绕外磁场方向旋转，这一现象类似陀螺在旋转过程中转动轴的摆动，称为进动.进动具有能量也具有一定的频率. 原子核进动的频率由外加磁场的强度和原子核本身的性质决定，也就是说，对于某一特定原子，在一定强度的的外加磁场中，其原子核自旋进动的频率是固定不变的. 原子核发生进动的能量与磁场、原子核磁矩、以及磁矩与磁场的夹角相关，根据量子力学原理，原子核磁矩与外加磁场之间的夹角并不是连续分布的，而是由原子核的磁量子数决定的，原子核磁矩的方向只能在这些磁量子数之间跳跃，而不能平滑的变化，这样就形成了一系列的能级.当原子核在外加磁场中接受其他来源的能量输入后，就会发生能级跃迁，也就是原子核磁矩与外加磁场的夹角会发生变化.这种能级跃迁是获取核磁共振信号的基础. 为了让原子核自旋的进动发生能级跃迁，需要为原子核提供跃迁所需要的能量，这一能量通常是通过外加射频场来提供的.根据物理学原理当外加射频场的频率与原子核自旋进动的频率相同的时候，射频场的能量才能够有效地被原子核吸收，为能级跃迁提供助力.因此某种特定的原子核，在给定的外加磁场中，只吸收某一特定频率射频场提供的能量，这样就形成了一个核磁共振信号. 核磁共振的应用 NMR技术 异丙苯的1H-NMR谱图 参见核磁共振谱 NMR技术即核磁共振谱技术，是将核磁共振现象应用于分子结构测定的一项技术.对于有机分子结构测定来说，核磁共振谱扮演了非常重要的角色，核磁共振谱与紫外光谱、红外光谱和质谱一起被有机化学家们称为“四大名谱”.目前对核磁共振谱的研究主要集中在1H和13C两类原子核的图谱. 对于孤立原子核而言，同一种原子核在同样强。

固体在恒定磁场和高频交变电磁场的共同作用下，在某一频率附近产生对高频电磁场的共振吸收现象。在恒定外磁场作用下固体发生磁化，固体中的元磁矩均要绕外磁场进动。由于存在阻尼，这种进动很快衰减掉。但若在垂直于外磁场的方向上加一高频电磁场，当其频率与进动频率一致时，就会从交变电磁场中吸收能量以维持其进动，固体对入射的高频电磁场能量在上述频率处产生一个共振吸收峰。若产生磁共振的磁矩是顺磁体中的原子（或离子）磁矩，则称为顺磁共振；若磁矩是原子核的自旋磁矩，则称为核磁共振。若磁矩为铁磁体中的电子自旋磁矩，则称为铁磁共振。核磁矩比电子磁矩约小3个数量级，故核磁共振的频率和灵敏度比顺磁共振低得多；同理，弱磁物质的磁共振灵敏度又比强磁物质低。从量子力学观点看，在外磁场作用下电子和原子核的磁矩是空间量子化的，相应地具有离散能级。当外加高频电磁场的能量子hv等于能级间距时，电子或原子核就从高频电磁场吸收能量，使之从低能级跃迁到高能级，从而在共振频率处形成吸收峰。利用顺磁共振可研究分子结构及晶体中缺陷的电子结构等。核磁共振谱不仅与物质的化学元素有关，而且还受原子周围的化学环境的影响，故核磁共振已成为研究固体结构、化学键和相变过程的重要手段。核磁共振成像技术与超声和X射线成像技术一样已普遍应用于医疗检查。铁磁共振是研究铁磁体中的动态过程和测量磁性参量的重要方法。参考资料：百度百科

核磁共振的原理核磁共振现象来源于原子核的自旋角动量在外加磁场作用下的进动。根据量子力学原理，原子核与电子一样，也具有自旋角动量，其自旋角动量的具体数值由原子核的自旋量子数决定，实验结果显示，不同类型的原子核自旋量子数也不同：质量数和质子数均为偶数的原子核，自旋量子数为0质量数为奇数的原子核，自旋量子数为半整数质量数为偶数，质子数为奇数的原子核，自旋量子数为整数迄今为止，只有自旋量子数等于1/2的原子核，其核磁共振信号才能够被人们利用，经常为人们所利用的原子核有：1h、11b、13c、17o、19f、31p由于原子核携带电荷，当原子核自旋时，会由自旋产生一个磁矩，这一磁矩的方向与原子核的自旋方向相同，大小与原子核的自旋角动量成正比。将原子核置于外加磁场中，若原子核磁矩与外加磁场方向不同，则原子核磁矩会绕外磁场方向旋转，这一现象类似陀螺在旋转过程中转动轴的摆动，称为进动。进动具有能量也具有一定的频率。原子核进动的频率由外加磁场的强度和原子核本身的性质决定，也就是说，对于某一特定原子，在一定强度的的外加磁场中，其原子核自旋进动的频率是固定不变的。原子核发生进动的能量与磁场、原子核磁矩、以及磁矩与磁场的夹角相关，根据量子力学原理，原子核磁矩与外加磁场之间的夹角并不是连续分布的，而是由原子核的磁量子数决定的，原子核磁矩的方向只能在这些磁量子数之间跳跃，而不能平滑的变化，这样就形成了一系列的能级。当原子核在外加磁场中接受其他来源的能量输入后，就会发生能级跃迁，也就是原子核磁矩与外加磁场的夹角会发生变化。这种能级跃迁是获取核磁共振信号的基础。为了让原子核自旋的进动发生能级跃迁，需要为原子核提供跃迁所需要的能量，这一能量通常是通过外加射频场来提供的。根据物理学原理当外加射频场的频率与原子核自旋进动的频率相同的时候，射频场的能量才能够有效地被原子核吸收，为能级跃迁提供助力。因此某种特定的原子核，在给定的外加磁场中，只吸收某一特定频率射频场提供的能量，这样就形成了一个核磁共振信号.

　　核磁共振(MRI)　　核磁共振是磁矩不为零的原子核，在外磁场作用下自旋能级发生塞曼分裂，共振吸收某一定频率的射频辐射的物理过程。核磁共振波谱学是光谱学的一个分支，其共振频率在射频波段，相应的跃迁是核自旋在核塞曼能级上的跃迁。　　核磁共振是处于静磁场中的原子核在另一交变磁场作用下发生的物理现象。通常人们所说的核磁共振指的是利用核磁共振现象获取分子结构、人体内部结构信息的技术。　　并不是是所有原子核都能产生这种现象，原子核能产生核磁共振现象是因为具有核自旋。原子核自旋产生磁矩，当核磁矩处于静止外磁场中时产生进动核和能级分裂。在交变磁场作用下，自旋核会吸收特定频率的电磁波，从较低的能级跃迁到较高能级。这种过程就是核磁共振。　　核磁共振(MRI)又叫核磁共振成像技术。是继CT后医学影像学的又一重大进步。自80年代应用以来，它以极快的速度得到发展。其基本原理：是将人体置于特殊的磁场中，用无线电射频脉冲激发人体内氢原子核，引起氢原子核共振，并吸收能量。在停止射频脉冲后，氢原子核按特定频率发出射电信号，并将吸收的能量释放出来，被体外的接受器收录，经电子计算机处理获得图像，这就叫做核磁共振成像。　　核磁共振是一种物理现象，作为一种分析手段广泛应用于物理、化学生物等领域，到1973年才将它用于医学临床检测。为了避免与核医学中放射成像混淆，把它称为核磁共振成像术(MR)。　　MR是一种生物磁自旋成像技术，它是利用原子核自旋运动的特点，在外加磁场内，经射频脉冲激后产生信号，用探测器检测并输入计算机，经过处理转换在屏幕上显示图像。　　MR提供的信息量不但大于医学影像学中的其他许多成像术，而且不同于已有的成像术，因此，它对疾病的诊断具有很大的潜在优越性。它可以直接作出横断面、矢状面、冠状面和各种斜面的体层图像，不会产生CT检测中的伪影；不需注射造影剂；无电离辐射，对机体没有不良影响。MR对检测脑内血肿、脑外血肿、脑肿瘤、颅内动脉瘤、动静脉血管畸形、脑缺血、椎管内肿瘤、脊髓空洞症和脊髓积水等颅脑常见疾病非常有效，同时对腰椎椎间盘后突、原发性肝癌等疾病的诊断也很有效。　　核磁共振的原理　　核磁共振现象来源于原子核的自旋角动量在外加磁场作用下的进动。　　根据量子力学原理，原子核与电子一样，也具有自旋角动量，其自旋角动量的具体数值由原子核的自旋量子数决定，实验结果显示，不同类型的原子核自旋量子数也不同：　　质量数和质子数均为偶数的原子核，自旋量子数为0　　质量数为奇数的原子核，自旋量子数为半整数　　质量数为偶数，质子数为奇数的原子核，自旋量子数为整数　　迄今为止，只有自旋量子数等于1/2的原子核，其核磁共振信号才能够被人们利用，经常为人们所利用的原子核有： 1H、11B、13C、17O、19F、31P　　由于原子核携带电荷，当原子核自旋时，会由自旋产生一个磁矩，这一磁矩的方向与原子核的自旋方向相同，大小与原子核的自旋角动量成正比。将原子核置于外加磁场中，若原子核磁矩与外加磁场方向不同，则原子核磁矩会绕外磁场方向旋转，这一现象类似陀螺在旋转过程中转动轴的摆动，称为进动。进动具有能量也具有一定的频率。　　原子核进动的频率由外加磁场的强度和原子核本身的性质决定，也就是说，对于某一特定原子，在一定强度的的外加磁场中，其原子核自旋进动的频率是固定不变的。　　原子核发生进动的能量与磁场、原子核磁矩、以及磁矩与磁场的夹角相关，根据量子力学原理，原子核磁矩与外加磁场之间的夹角并不是连续分布的，而是由原子核的磁量子数决定的，原子核磁矩的方向只能在这些磁量子数之间跳跃，而不能平滑的变化，这样就形成了一系列的能级。当原子核在外加磁场中接受其他来源的能量输入后，就会发生能级跃迁，也就是原子核磁矩与外加磁场的夹角会发生变化。这种能级跃迁是获取核磁共振信号的基础。　　为了让原子核自旋的进动发生能级跃迁，需要为原子核提供跃迁所需要的能量，这一能量通常是通过外加射频场来提供的。根据物理学原理当外加射频场的频率与原子核自旋进动的频率相同的时候，射频场的能量才能够有效地被原子核吸收，为能级跃迁提供助力。因此某种特定的原子核，在给定的外加磁场中，只吸收某一特定频率射频场提供的能量，这样就形成了一个核磁共振信号.　　核磁共振成像　　核磁共振成像技术是核磁共振在医学领域的应用。人体内含有非常丰富的水，不同的组织，水的含量也各不相同，如果能够探测到这些水的分布信息，就能够绘制出一幅比较完整的人体内部结构图像，核磁共振成像技术就是通过识别水分子中氢原子信号的分布来推测水分子在人体内的分布，进而探测人体内部结构的技术。　　与用于鉴定分子结构的核磁共振谱技术不同，核磁共振成像技术改编的是外加磁场的强度，而非射频场的频率。核磁共振成像仪在垂直于主磁场方向会提供两个相互垂直的梯度磁场，这样在人体内磁场的分布就会随着空间位置的变化而变化，每一个位置都会有一个强度不同、方向不同的磁场，这样，位于人体不同部位的氢原子就会对不同的射频场信号产生反应，通过记录这一反应，并加以计算处理，可以获得水分子在空间中分布的信息，从而获得人体内部结构的图像。　　核磁共振成像技术还可以与X射线断层成像技术（CT）结合为临床诊断和生理学、医学研究提供重要数据。　　核磁共振成像技术是一种非介入探测技术，相对于X-射线透视技术和放射造影技术，MRI对人体没有辐射影响，相对于超声探测技术，核磁共振成像更加清晰，能够显示更多细节，此外相对于其他成像技术，核磁共振成像不仅仅能够显示有形的实体病变，而且还能够对脑、心、肝等功能性反应进行精确的判定。在帕金森氏症、阿尔茨海默氏症、癌症等疾病的诊断方面，MRI技术都发挥了非常重要的作用。　　核磁共振的特点　　①共振频率决定于核外电子结构和核近邻组态；②共振峰的强弱决定于该组态在合金中所占的比例；③谱线的分辨率极高。　　磁共振成像的优点　　与1901年获得诺贝尔物理学奖的普通X射线或1979年获得诺贝尔医学奖的计算机层析成像（computerized tomography, CT）相比，磁共振成像的最大优点是它是目前少有的对人体没有任何伤害的安全、快速、准确的临床诊断方法。如今全球每年至少有6000万病例利用核磁共振成像技术进行检查。具体说来有以下几点：　　对人体没有游离辐射损伤；　　各种参数都可以用来成像，多个成像参数能提供丰富的诊断信息，这使得医疗诊断和对人体内代谢和功能的研究方便、有效。例如肝炎和肝硬化的T1值变大，而肝癌的T1值更大，作T1加权图像，可区别肝部良性肿瘤与恶性肿瘤；　　通过调节磁场可自由选择所需剖面。能得到其它成像技术所不能接近或难以接近部位的图像。对于椎间盘和脊髓，可作矢状面、冠状面、横断面成像，可以看到神经根、脊髓和神经节等。能获得脑和脊髓的立体图像，不像CT（只能获取与人体长轴垂直的剖面图）那样一层一层地扫描而有可能漏掉病变部位；　　能诊断心脏病变，CT因扫描速度慢而难以胜任；　　对软组织有极好的分辨力。对膀胱、直肠、子宫、阴道、骨、关节、肌肉等部位的检查优于CT；　　原则上所有自旋不为零的核元素都可以用以成像，例如氢（1H）、碳（13C）、氮（14N和15N）、磷（31P）等。

核磁共振主要是由原子核的自旋运动引起的。不同的原子核，自旋运动的情况不同，它们可以用核的自旋量子数I来表示。自旋量子数与原子的质量数和原子序数之间存在一定的关系，大致分为三种情况、核磁共振用NMR(Nuclear Magnetic Resonance)为代号。 　　I为零的原子核可以看作是一种非自旋的球体，I为1/2的原子核可以看作是一种电荷分布均匀的自旋球体，1H，13C，15N，19F，31P的I均为1/2，它们的原子核皆为电荷分布均匀的自旋球体。I大于1/2的原子核可以看作是一种电荷分布不均匀的自旋椭圆体。 编辑本段核磁共振现象 　　原子核是带正电荷的粒子，不能自旋的核没有磁矩，能自旋的核有循环的电流，会产生磁场，形成磁矩(μ)。 　　公式中，P是角动量，γ是磁旋比，它是自旋核的磁矩和角动量之间的比值， 　　当自旋核处于磁场强度为H0的外磁场中时，除自旋外，还会绕H0运动，这种运动情况与陀螺的运动情况十分相象，称为进动，见图8-1。自旋核进动的角速度ω0与外磁场强度H0成正比，比例常数即为磁旋比γ。式中v0是进动频率。 　　微观磁矩在外磁场中的取向是量子化的，自旋量子数为I的原子核在外磁场作用下只可能有2I+1个取向，每一个取向都可以用一个自旋磁量子数m来表示，m与I之间的关系是： 　　m=I，I-1，I-2…-I 　　原子核的每一种取向都代表了核在该磁场中的一种能量状态，其能量可以从下式求出： 　　正向排列的核能量较低，逆向排列的核能量较高。它们之间的能量差为△E。一个核要从低能态跃迁到高能态，必须吸收△E的能量。让处于外磁场中的自旋核接受一定频率的电磁波辐射，当辐射的能量恰好等于自旋核两种不同取向的能量差时，处于低能态的自旋核吸收电磁辐射能跃迁到高能态。这种现象称为核磁共振，简称NMR。 　　目前研究得最多的是1H的核磁共振，13C的核磁共振近年也有较大的发展。1H的核磁共振称为质磁共振（Proton Magnetic Resonance），简称PMR，也表示为1H-NMR。13C核磁共振（Carbon-13 Nuclear Magnetic Resonance）简称CMR，也表示为13C-NMR。 编辑本段1H的核磁共振 　　1H的自旋量子数是I=1/2，所以自旋磁量子数m=±1/2，即氢原子核在外磁场中应有两种取向。见图8-2。1H的两种取向代表了两种不同的能级， 　　因此1H发生核磁共振的条件是必须使电磁波的辐射频率等于1H的进动频率，即符合下式。 　　核吸收的辐射能大？ 　　式（8-6）说明，要使v射=v0，可以采用两种方法。一种是固定磁场强度H0，逐渐改变电磁波的辐射频率v射，进行扫描，当v射与H0匹配时，发生核磁共振。另一种方法是固定辐射波的辐射频率v射，然后从低场到高场，逐渐改变磁场强度H0，当H0与v射匹配时，也会发生核磁共振。这种方法称为扫场。一般仪器都采用扫场的方法。 　　在外磁场的作用下，1H倾向于与外磁场取顺向的排列，所以处于低能态的核数目比处于高能态的核数目多，但由于两个能级之间能差很小，前者比后者只占微弱的优势。1H-NMR的讯号正是依靠这些微弱过剩的低能态核吸收射频电磁波的辐射能跃迁到高能级而产生的。如高能态核无法返回到低能态，那末随着跃迁的不断进行，这种微弱的优势将进一步减弱直至消失，此时处于低能态的1H核数目与处于高能态1H核数目相等，与此同步，PMR的讯号也会逐渐减弱直至最后消失。上述这种现象称为饱和。 　　1H核可以通过非辐射的方式从高能态转变为低能态，这种过程称为弛豫，因此，在正常测试情况下不会出现饱和现象。弛豫的方式有两种，处于高能态的核通过交替磁场将能量转移给周围的分子，即体系往环境释放能量，本身返回低能态，这个过程称为自旋晶格弛豫。其速率用1/T1表示，T1称为自旋晶格弛豫时间。自旋晶格弛豫降低了磁性核的总体能量，又称为纵向弛豫。两个处在一定距离内，进动频率相同、进动取向不同的核互相作用，交换能量，改变进动方向的过程称为自旋-自旋弛豫。其速率用1/T2表示，T2称为自旋-自旋弛豫时间。自旋-自旋弛豫未降低磁性核的总体能量，又称为横向弛豫。 编辑本段13C的核磁共振 　　天然丰富的12C的I为零，没有核磁共振信号。13C的I为1/2，有核磁共振信号。通常说的碳谱就是13C核磁共振谱。由于13C与1H的自旋量子数相同，所以13C的核磁共振原理与1H相同。 　　将数目相等的碳原子和氢原子放在外磁场强度、温度都相同的同一核磁共振仪中测定，碳的核磁共振信号只有氢的1/6000，这说明不同原子核在同一磁场中被检出的灵敏度差别很大。13C的天然丰度只有12C的1.108％。由于被检灵敏度小，丰度又低，因此检测13C比检测1H在技术上有更多的困难。表8-2是几个自旋量子数为1/2的原子核的天然丰度。 编辑本段核磁共振仪 　　目前使用的核磁共振仪有连续波（CN）及脉冲傅里叶（PFT）变换两种形式。连续波核磁共振仪主要由磁铁、射频发射器、检测器和放大器、记录仪等组成（见图8-5）。磁铁用来产生磁场，主要有三种：永久磁铁，磁场强度14000G，频率60MHz；电磁铁，磁场强度23500G，频率100MHz；超导磁铁，频率可达200MHz以上，最高可达500～600MHz。频率大的仪器，分辨率好、灵敏度高、图谱简单易于分析。磁铁上备有扫描线圈，用它来保证磁铁产生的磁场均匀，并能在一个较窄的范围内连续精确变化。射频发射器用来产生固定频率的电磁辐射波。检测器和放大器用来检测和放大共振信号。记录仪将共振信号绘制成共振图谱。 　　70年代中期出现了脉冲傅里叶核磁共振仪，它的出现使13C核磁共振的研究得以迅速开展。 编辑本段氢 谱 　　氢的核磁共振谱提供了三类极其有用的信息：化学位移、偶合常数、积分曲线。应用这些信息，可以推测质子在碳胳上的位置。关于具体过程，就不太清楚了，谢谢

核磁共振现象来源于原子核的自旋角动量在外加磁场作用下的运动。根据量子力学原理，原子核与电子一样，也具有自旋角动量，其自旋角动量的具体数值由原子核的自旋量子数决定，实验结果显示，不同类型的原子核自旋量子数也不同：质量数和质子数均为偶数的原子核，自旋量子数为0；质量数为奇数的原子核，自旋量子数为半整数；质量数为偶数，质子数为奇数的原子核，自旋量子数为整数。迄今为止，只有自旋量子数等于1/2的原子核，其核磁共振信号才能够被人们利用，经常为人们所利用的原子核有： 1H、11B、13C、17O、19F、31P。由于原子核携带电荷，当原子核自旋时，会由自旋产生一个磁矩，这一磁矩的方向与原子核的自旋方向相同，大小与原子核的自旋角动量成正比。将原子核置于外加磁场中，若原子核磁矩与外加磁场方向不同，则原子核磁矩会绕外磁场方向旋转，这一现象类似陀螺在旋转过程中转动轴的摆动，称为进动。进动具有能量也具有一 定的频率。原子核进动的频率由外加磁场的强度和原子核本身的性质决定，也就是说，对于某一特定原子，在一定强度的的外加磁场中，其原子核自旋进动的频率是固定不变的。原子核发生进动的能量与磁场、原子核磁矩、以及磁矩与磁场的夹角相关，根据量子力学原理，原子核磁矩与外加磁场之间的夹角并不是连续分布的，而是由原子核 的磁量子数决定的，原子核磁矩的方向只能在这些磁量子数之间跳跃，而不能平滑的变化，这样就形成了一系列的能级。当原子核在外加磁场中接受其他来源的能量输入后，就会发生能级跃迁，也就是原子核磁矩与外加磁场的夹角会发生变化。这种能级跃迁是获取核磁共振信号的基础。为了让原子核自旋的进动发生能级跃迁，需要为原子核提供跃迁所需要的能量，这一能量通常是通过外加射频场来提供的。根据物理学原理当外加射频场的频率与原子核自旋进动的频率相同的时候，射频场的能量才能够有效地被原子核吸收，为能级跃迁提供助力。因此某种特定的原子核，在给定的外加磁场中，只吸收某一特定频率射频场提供的能量，这样就形成了一个核磁共振信号。

MRI的原理通俗的说是用体内的水分子的能量变化来成像。纽约州立大学石溪分校的物理学家保罗·劳特伯尔于1973年开发出了基于核磁共振现象的成像技术(MRI)，并且应用他的设备成功地绘制出了一个活体蛤蜊地内部结构图像。

核磁共振是一个基于原子核特性的物理现象，在稳定磁场的作用下，原子核处于一定的能级。如果用适当频率的交变磁场作用，可使原子核在能级间产生共振跃迁，称为核磁共振。地面核磁共振(SNMR)是探测地下水信息的方法，有些学者也称之为核磁共振测深(MRS)。这里采用地面核磁共振。该方法应用核磁感应系统(NUMIS)实现对地下水信息的探测。SNMR探测地下水信息的方法利用了不同物质原子核弛豫性质差异产生的NMR效应。即利用了水中氢核(质子)的弛豫特性差异，在地面上利用核磁共振找水仪，观测、研究在地层中水质子产生的核磁共振信号的变化规律，进而探测地下水的存在性及时空赋存特征。核磁共振是一个基于原子核特性的物理现象，是指具有核子顺磁性的物质选择性地吸收电磁能量。从理论上讲，应用NMR技术的唯一条件是所研究物质的原子核磁矩不为零。水中氢核具有核子顺磁性，其磁矩不为零。氢核是地层中具有核子顺磁性物质中丰度最高、磁旋比最大的核子。在稳定地磁场的作用下，氢核像陀螺一样绕地磁场方向旋进，其旋进频率(拉摩尔频率)与地磁场强度和原子核的磁旋比有关。氢核在地磁场作用下，处在一定的能级上。如果以具有拉摩尔频率的交变磁场对地下水中的质子进行激发，则使原子核能级间产生跃迁，即产生核磁共振。通常向铺在地面上的线圈(发射线圈)中供入频率为拉摩尔频率的交变电流，在地中交变电流形成的交变磁场激发下，使地下水中氢核形成宏观磁矩。这一宏观磁矩在地磁场中产生旋进运动，其旋进频率为氢核所特有。在切断电流脉冲后，用同一线圈(接收线圈)拾取由不同激发脉冲矩激发产生的NMR信号，该信号呈指数规律衰减，信号的强弱或衰减快慢直接与水中质子的数量有关，即NMR信号的幅值与所探测空间内自由水含量成正比，因此，构成了一种直接探测地下水信息的技术，形成了地面核磁共振探测地下水信息的方法。

物体的固有频率相同时,产生共振 核磁共振的原理 核磁共振现象来源于原子核的自旋角动量在外加磁场作用下的进动。 根据量子力学原理，原子核与电子一样，也具有自旋角动量，其自旋角动量的具体数值由原子核的自旋量子数决定，实验结果显示，不同类型的原子核自旋量子数也不同： 质量数和质子数均为偶数的原子核，自旋量子数为0 质量数为奇数的原子核，自旋量子数为半整数 质量数为偶数，质子数为奇数的原子核，自旋量子数为整数 迄今为止，只有自旋量子数等于1/2的原子核，其核磁共振信号才能够被人们利用，经常为人们所利用的原子核有： 1H、11B、13C、17O、19F、31P 由于原子核携带电荷，当原子核自旋时，会由自旋产生一个磁矩，这一磁矩的方向与原子核的自旋方向相同，大小与原子核的自旋角动量成正比。将原子核置于外加磁场中，若原子核磁矩与外加磁场方向不同，则原子核磁矩会绕外磁场方向旋转，这一现象类似陀螺在旋转过程中转动轴的摆动，称为进动。进动具有能量也具有一定的频率。 原子核进动的频率由外加磁场的强度和原子核本身的性质决定，也就是说，对于某一特定原子，在一定强度的的外加磁场中，其原子核自旋进动的频率是固定不变的。 原子核发生进动的能量与磁场、原子核磁矩、以及磁矩与磁场的夹角相关，根据量子力学原理，原子核磁矩与外加磁场之间的夹角并不是连续分布的，而是由原子核的磁量子数决定的，原子核磁矩的方向只能在这些磁量子数之间跳跃，而不能平滑的变化，这样就形成了一系列的能级。当原子核在外加磁场中接受其他来源的能量输入后，就会发生能级跃迁，也就是原子核磁矩与外加磁场的夹角会发生变化。这种能级跃迁是获取核磁共振信号的基础。 为了让原子核自旋的进动发生能级跃迁，需要为原子核提供跃迁所需要的能量，这一能量通常是通过外加射频场来提供的。根据物理学原理当外加射频场的频率与原子核自旋进动的频率相同的时候，射频场的能量才能够有效地被原子核吸收，为能级跃迁提供助力。因此某种特定的原子核，在给定的外加磁场中，只吸收某一特定频率射频场提供的能量，这样就形成了一个核磁共振信号.

物质都是由分子组成的，分子是由原子组成的。原子核不停地以一定的频率自旋。如果让它进入一个恒定的磁场，原子核会沿着这磁场的方向回旋。这时用特定的射频电磁波去照射这些含有原子核的物体，物体就会显著地将电磁波吸收，从而产生磁共振现象。核磁共振就是利用人体中的氢原子，在强磁场内受到脉冲激发后，产生的磁共振现象，经过空间编码技术，把在磁共振过程中所发出的电磁波以及与之有关的各种信息参数等，通过计算机处理，最后形成图像。任何生物由分子构成，分子由原子构成，原子由原子核及电子构成。电子围绕原子核旋转产生磁场，发出电磁波。量子是能量的单位，也是波的单位。量子力学认为，每种粒子都有自己相应的物质波，波都有共振特性，及当两个波长相同的波相遇时可发生波的叠加而增幅。波的共振是量子共振的宏观体现。人体发病初期，首先是构成人体的物质，结构要素发生变化。构成原子的电子的正常运动首先异常，由于电子运动和磁场的相关性，一旦引起正常电子的共振磁场变化，从原子到分子，从分子到细胞，从细胞到器官的顺理成章的传送信息的通道发生混乱和破坏，结果引起异常的生理状态，久而久之，引起细胞损伤和身体器官的异常，疾病也随之发生。若能将生物体病变的生物波采集到计算机，并将其与标准的生物波（正常生物体的生物波）相比较，即可诊断疾病。

前言第1章　核磁共振的基本概念1.1　原子核的自旋和自旋磁矩1.1.1　原子核的组成与电荷1.1.2　原子核的自旋1.1.3　原子核的磁矩1.2　外磁场中的原子核1.2.1　拉莫尔进动1.2.2　原子核受磁场作用的附加能量1.3　核磁共振现象1.3.1　均匀外磁场1.3.2　射频脉冲1.3.3　核磁共振本章要点参考文献第2章　核磁共振的宏观描述2.1 纵向磁化强度矢量2.1.1 原子核的磁化强度矢量2.1.2 纵向磁化与纵向磁化强度矢量Mn2.2　核磁共振吸收2.2.1　纵向磁化强度矢量%的章动2.2.2　旋转坐标系2.2.3　射频脉冲与翻转角2.3　弛豫过程与弛豫时间2.3.1　弛豫过程2.3.2　纵向弛豫过程与纵向弛豫时间T12.3.3　横向弛豫过程与横向弛豫时间T2、Tn22.4　自由感应衰减信号（FID）2.4.1　发射与接受线圈2.4.2　自由感应衰减信号（FID）2.5　磁共振谱与化学位移2.5.1　谱线宽度2.5.2　化学位移d本章要点参考文献第3章　纵向磁化和T1对比3.1　脉冲序列重复时间（TR）3.1.1　重复时间（TR）3.1.2　接收到的FID信号3.2　组织的T1对比（T1加权）3.2.1　TR与组织对比3.2.2　翻转角对组织信号强度影响3.3　组织的T1对比的临床应用3.3.1　人体组织的Tl特征3.3.2　人体组织的T1对比本章要点参考文献第4章　横向磁化和五对比4.1　回波时间（TE）4.2　组织T2对比4.3　组织的T2对比的临床应用4.3.1　人体组织的丁2特征4.3.2　人体组织的T2对比4.4　重聚焦射频脉冲和自旋回波4.4.1　化学位移非均匀性对MR信号的影响4.4.2　重聚焦射频脉冲本章要点参考文献第5章　图像重建：层面选取5.1　磁共振成像（MRI）的基本原理5.1.1　人体磁共振成像的生理基础5.1.2　图像重建基本原理简介5.1.3　傅里叶成像简介5.1.4　傅里叶变换5.1.5　医学图像的基础知识5.2　层面的选择5.2.1　线性梯度场5.2.2　层面的选择5.2.3　层厚（THK）5.3　层间交叉5.4　层面选择梯度失相位和复相位5.5　中心频率本章要点参考文献第6章　图像重建：频率编码和相位编码6.1　频率编码6.1.1　频率编码6.1.2　化学位移对频率编码的影响6.1.3　频率编码梯度去相位和复相位6.1.4　梯度回波和自旋回波6.2　相位编码6.2.1　相位编码6.2.2　相位编码梯度脉冲6.3　脉冲序列（PSD）基础6.4　数据空间基础6.5　采样6.5.1　信号的采样6.5.2　采集时间6.5.3　多层面采集技术6.5.4　二维图像的信噪比本章要点参考文献第7章　脉冲序列7.1　反转恢复（IR）脉冲序列7.1.1　饱和与部分饱和选择饱和7.1.2　7c脉冲7.1.3　MR信号的强度7.1.4　反转恢复脉冲序列（IR）7.1.5　多层面IR序列7.1.6　对比度的概念7.2　基本梯度回波（GRE）脉冲序列7.2.1　基本梯度回波（ORE）脉冲序列7.2.2　基本梯度回波技术中组织对比7.3　残余横向磁化强度再聚焦GRE脉冲序列（GRASS）7.3.1　残存横向磁化的再聚焦7.3.2　信号强度7.3.3　三维（RASS成像简介7.4　破坏参与横向磁化强度的GRE脉冲序列7.5　稳态自由进动（SSFP）7.6　自旋回波（sE）脉冲序列7.6.1　自旋回波（SE）脉冲序列图7.6.2　组织的对比7.6.3　成像时间7.7　自旋回波脉冲序列的其他形式7.7.1　标准双回波和多回波脉冲序列7.7.2　快速自旋回波（FSE）脉冲序列7.7.3　多层面SE（MSE）脉冲序列7.7.4　三维SE脉冲序列7.7.5　快速反转恢复脉冲序列（fast　IR）7.8　平面回波成像（EPI）脉冲序列7.8.1　原始EPI脉冲序列图7.8.2　BEST序列7.8.3　SE—EPI和GRE-：EPI混合序列7.8.4　EPI的临床应用7.9预备脉冲本章要点参考文献第8章　T1、T2和质子密度加权脉冲序列8.1　T1加权脉冲序列8.1.1　部分饱和脉冲序列8.1.2　标准自旋回波脉冲序列8.1.3　自旋回波反转恢复脉冲序列8.1.4　破坏梯度回波技术8.1.5　T1加权的MP-RAGE序列8.1.6　水、脂肪的同相位图像与反相位图像8.2　T2加权脉冲序列8.2.1　自旋回波脉冲序列8.2.2　梯度回波和稳态自由进动8.2.3　快速自旋回波脉冲序列（FSE）8.2.4　快速自旋回波反转恢复脉冲序列8.2.5　磁化强度预备梯度回波脉冲序列8.2.6　平面回波脉冲序列8.3　质子密度加权脉冲序列8.3.1　饱和脉冲序列8.3.2　自旋回波脉冲序列8.3.3　梯度回波脉冲序列本章要点参考文献第9章　K空间9.1　K空间基础9.1.1　数据空间9.1.2　视野9.1.3　K空间9.2　K空间的基本性质9.3　傅里叶成像过程9.4　信噪比、空间分辨率及采集时间9.4.1　信噪比9.4.2　空间分辨率9.4.3　采集时间9.4.4　TR、TE和TI的影响本章要点参考文献第10章　MRI中的伪影10.1　运动伪影10.1.1　运动伪影的表现10.1.2　周期性运动伪影10.1.3　随机性运动伪影10.2　图像处理伪影10.2.1　卷折（混叠）伪影10.2.2　化学位移伪影10.2.3　截断伪影（Gibbs现象）10.3　与射频相关伪影10.3.1　层间交叉1O.3.2　射频拉链伪影10.3.3　射频馈通拉链伪影10.3.4　射频噪声10.3.5　射频脉冲翻转角丕均匀伪影10.4　金属异物伪影和磁化率伪影10.4.1　金属异物伪影10.4.2　磁化率伪影10.5　梯度相关、外磁场伪影10.5.1　梯度相关伪影lO.5.2　外磁场伪影10.5.3　魔角效应10.6　数据限幅、数据丢失等引起的伪影10.6.1　数据点错误引起的条纹伪影10.6.2　数据限幅截顶引起对比度畸变伪影10.6.3　数据丢失引起的伪影本章要点参考文献第11章　MRI扫描仪11.1　MRI扫描仪结构简介11.1.1　磁体系统11.1.2　谱仪系统11.1.3　计算机图像重建系统11.2　超导主磁体与梯度磁场系统11.2.1　超导主磁体11.2.2　超导梯度磁场系统11.3　射频磁场系统11.4　MRI图像质量参数的检测原理参考文献

这个一般照着实验书抄就好了，手头没书了，看百科吧核磁共振波谱分析法(NMR)是分析分子内各官能团如何连接的确切结构的强有力的工具。磁场中所处的不同能量状态（磁能级）。原子核由质子、中子组成，它们也具有自旋现象。描述核自旋运动特性的是核自旋量子数I。不同的核在一个外加的高场强的静磁场（现代NMR仪器由充电的螺旋超导体产生）中将分裂成2I＋1个核自旋能级（核磁能级），其能量间隔为ΔE。对于指定的核素再施加一频率为ν的属于射频区的无线电短波，其辐射能量hν恰好与该核的磁能级间隔ΔE相等时，核体系将吸收辐射而产生能级跃迁，这就是核磁共振现象。 NMR谱仪就像高级的外差式收音机一样可接收到被测核的共振频率与其相应强度的信号，并绘制成以共振峰频率位置为横坐标，以峰的相对强度为纵坐标的NMR图谱。 化合物分子中同种核由于与其相连接的原子或原子团的不同，所处的化学环境就不同，也就是说被测核的核外电子的状态与电子云的密度是不同的。因此导致对外加磁场产生的屏蔽作用也不同，也就是说这些核实际所受的磁场强度是不同的，分裂的磁能级间隔不同。由于这个原因它们将在稍微不同的频率处出现共振吸收。这种共振吸收频率相对于人为规定的基准核共振频率之差Δν与基准核频率ν基准之比，即这个吸收峰的相对位移，称为化学位移δ，它是无量纲的数，一般在10数量级。根据不同基团中核的化学位移在各自特定的区域内出现的特点可以确定化合物分子中官能团的种类。邻近基团之间有相互作用会导致谱峰有更精细的裂分，利用这种裂分裂距的大小与形状可进一步确定分子内部相邻的基团的连接关系，最后便可推断分子的化学结构。