梯度匀场原理PPT课件

梯度匀场,布鲁克中国核磁用户会二零零三年九月二十四至二十九赵培栋ClemensAnklin,2,梯度匀场,1.匀场及梯度匀场的基本原理2.梯度匀场使用的软件3.梯度匀场的方法A:1D1HB:3D1HC:RCBD:1D2H,3,1.匀场及梯度匀场的基本原理,匀场就是在样品区域增加或减少匀场线圈中的电流以补偿外磁场的不均匀性的方法.要求匀场系统创造一补偿场,此补偿场应:与外磁场的不均匀性强度相同但符号相反.,4,1.匀场及梯度匀场的基本原理,一个需要调整Z1和Z2以补偿外磁场不均匀性的例子,调整前的磁场匀场线圈产生的补偿场调整后的磁场,5,同性均匀磁场,进动频率(Larmor)w正比与giB0若B0=11.7T那么w1H=500MHz在旋转坐标系(w)磁化矢量静止不动,1.匀场及梯度匀场的基本原理,6,在旋转坐标系中,假如梯度场强为20G/cm线圈的有效长度是1cm.1Gauss相当于4258Hz氢的频率.处于z=+0.5cm的原子核就会以0.5*20*4258=42580Hz的速度旋转,而在z=0的原子则静止不动.,施加一个Z方向的梯度场,1.匀场及梯度匀场的基本原理,由各点频率与位置的关系推出相位与位置的关系,7,1.匀场及梯度匀场的基本原理,由各点频率与位置的关系推出相位与位置的关系,由于,在不均匀磁场中,在旋转坐标系中有,8,匀场及梯度匀场的基本原理,基本参数:激发脉冲:p0,pl1回波时间:d15梯度强度:在GRDPROG定义,9,梯度回波傅立叶转换幅度计算转换,1.匀场及梯度匀场的基本原理,10,1.匀场及梯度匀场的基本原理,梯度匀场必须:知道各匀场线圈产生的补偿场与样品区内沿Z-轴各点的关系.样品区内沿Z-轴各点的不均匀性的特征.,11,1.匀场及梯度匀场的基本原理,由下面两组实验之差可推出.,TED15=5m,回波,1H,2HZ-梯度,pl1,p0,TED15=20m,回波,1H,2HZ-梯度,pl1,p0,梯度脉宽t,梯度脉宽2t,梯度脉宽t,梯度脉宽2t,由于在TE时间内,BG(z)=0,12,1.匀场及梯度匀场的基本原理,由下面两组实验之差可推出.,TED15=5m,回波,1H,2HZ-梯度,pl1,p0,TED15=20m,回波,1H,2HZ-梯度,pl1,p0,DB0内(z):磁场的不均匀性引起沿Z-轴某位置的磁场变化.DB0匀(z):改变匀场电流引起沿Z-轴某位置的磁场变,13,1.匀场及梯度匀场的基本原理,DB0内(z)FieldMapDB0匀(z)为零时：上述实验可得到沿Z-轴各点由于场不均匀性引起相位变化.,14,1.匀场及梯度匀场的基本原理,梯度场(匀场线圈)引起的相位演化黑线:未加梯度场前的频率轮廓图红线:z1-shim+5000units,两者差,DB0内(z)60degrees(typical60100usec)pl1=high(-6dBfor2H_TX,+6forLockswitch)实验时间30s.,3.梯度匀场的方法D:1D2H,57,重复(D1)/脉冲角(a),根据ERNST角获取最佳S/Ncosa=e(-RD/T1)RD200msT16.7sa13鉴于温度,外场变化以及射频脉冲的不均匀性a10,3.梯度匀场的方法D:1D2H,58,2HT1迟豫时间常数,:400MHz温度298K:Acetonitril6.7sAcetone4.6sMethanol4.4s/0.2sTHF3.0s/2.7sBenzene1.4sChloroform1.4sEthanol1.0s/0.8s/0.1sDMSO0.7sD2O0.4s,3.梯度匀场的方法D:1D2H,59,参数的改进方法二D1=0.05secrg=128NS=32P010degrees(10u)pl1=high(-6dBfor2H_TX,+6forLockswit