文档介绍：FD-PNMR-II型
脉冲核磁共振实验仪
实
验
指
导
书
华北煤炭医学院物理教研室
用脉冲核磁共振实验仪测弛豫时间
一、实验目的。
1
1．通过观察脉冲宽度与FID信号幅度及相位的关系。掌握90度脉冲、试验原理
自旋回波90度射频脉冲的作用：使宏观净磁矩倾倒90度。
相位散失：在磁场不均匀情况下每个点的共振频率各不相同，所以在90。脉冲激发后
各点共振信号的初相位相同信号最大,但随时间增加相位因为共振频率不同差距逐渐加大,当
达到信号互相抵消的时候，FID信号消失，一般称相位散失的时间称为T?*,信号近似exp()
2T*
2衰减。
相位重聚和自旋回波：90o脉冲经T寸间后加180。脉冲，可以使散失的相位重聚。
过程是：90o脉冲后由于共振频率不同经过一段时间频率高的原子核相位超前，共振频率低的
原子核相位落后，加载180o脉冲后使得原子核磁矩旋进相位产生180o跳变，它使得原先落后
的相位超前，原先超前的相位落后,经过同等时间后共振频率高的原子核又追上落后的相位从
3
而相位重聚。注意180。脉冲使得自旋回波信号相位反向，所以FID信号为负值。
自旋回波法测量T：自旋回波序列里相位重聚时它在XY平面的磁矩真实反应了横向驰豫过程，改变回波时间TE可以得到驰豫衰减过程的曲线如图3
eT2
TE
TE
1
A'r
h.
T*
1
■
TEi*
图3TE和T对自选回波波形的影响
12
测量原理见图4
90n180a180°180°180°180°
信号llvs
信号幅度
图4T?测量原理
通过改变脉冲间隔（改变第二脉冲出射时间）（看示波器的横轴）测量自旋回波的幅度大小，计算T2：
由布洛赫方程的解:M二Me_T2由于MgVV实测得的电压幅度所以有:
0
V=Ve-t/卩2
0
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用最小二乘法作直线拟合：得到InV=InV-2t/T是一直线方程
02
V是900射频脉冲刚结束时FID信号的幅值（电压值）V是回波幅值（电压值）对照直线方程
0
2
Y=kX+b-是斜率由最小二乘法直线拟合：
T
2
f•1HV-（t-lnV）
k=-=一
T2（）2-（f2）
二、实验步骤
1．仪器安装简介：实验框图及连接如图1磁铁由钕铁硼材料和扼铁组成。磁极左右各两组线圈，一组调节磁场强度，一组调节磁场的对称度。按照磁铁面板上的示意连接线圈电源，电流方向根据磁铁和所在的温度而定。当调节线圈电流I0由零调节至最大,若未发现信号时可能电流方向接反，改变“匀场线圈电源”上的'电流换向开关'，电流方向改变，此时再调节便可得到信号，但需要注意的是磁场强度与环境温度为反比的关系（温度越低磁场强度越小，温度越高磁场强度越大）。
2．初步调试得到FID信号
（1）将“脉冲发生器”的第一、二脉冲宽度拔段开关打至1ms档；重复时间打至1S档；脉冲的重复时间电位器及脉冲间隔电位器旋至最大。
（2）“射频相位检波器”的参数设置：将增益拔段开关打至5mV档（即最灵敏档）。
（3）“射频开关放大器”的L16座通过L16—Q9线边接至匀场板，并将匀场板放入横放的磁铁中并放入实验样品（仪器配含有1%硫酸铜顺磁离子的纯水和二甲苯两种样品）。
（4）示波器设置：将“射频相位检波器”的'检波输出'信号接CH1通道（或CH2），AC档；将“脉冲发生器”的'脉冲输出'（右）接同步端口（即EXT端）；频率放至2或5mS档；同步方式选择“常态”（NORM）档，和按下键（“上升触发”、“+”）,调节“电平”至同步。
（5）通电后调试，当调节I0时由零调至最大，若无信号时可能电流方向接反，改变“匀场线圈电源”上的'电流换向开关'，电流方向改变，此时再调节便可得到信号FID信号。
（90。-180。双脉冲自旋回波法测量T2）：
（1）第1脉冲调至90。脉冲（自由衰减最大）,调节第2脉冲至180。脉冲（自由衰减最小），调节磁场（调节I。）至共振频率与射频脉冲频率相等就可以观察到自旋回波。调节I0至自旋回波最大，调节第1脉冲至自旋回波信号最大，调节第2脉冲至自旋回波信号最大。测量
6
2t、
7
自由感应衰减幅度、回波幅度，改变脉冲间隔测量后重复上面的测量，并添入下表：（粗调时重复时间旋至最大，脉冲间隔20mS左右，样品采用1%硫酸铜顺磁离子的纯水）。改变样品同样方法测量T2。
（2）实验数据表:
自旋回波测T2样品:1%硫酸铜顺磁离子的纯水
序列
1
2
3
4
5
2t(ms)