【实验内容和步骤】
【实验内容和步骤】
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1.“参数设置”:
图22-3参数设置页面
如图22-3“串行口设置”为COM3;
勾选自动采集,右侧窗口出现信号;
“增益”调节显示比例。调到16左右;
“共振频率设置”设置主机高频测量系统工作频率与磁铁中H原子核共振频率一致。
“XY匀场梯度设置”设置梯度线圈X方向,Y方向的梯度。如果梯度线圈 梯度正好抵消磁铁本身的梯度,使得磁场梯度为0,那么主磁场线圈和梯度线圈构成匀场线圈。
调频率信号到0位置,使信号最强。
在上面准备工作做好之后,就可以测量T1,T2 了。下面主要介绍T1,T2测量的脉冲序列控制部分。
2.用自旋回波测量横向驰豫时间T2:
点开“脉冲时序控制”这一页,在脉冲方式中选择自旋回波测量T2,点击采集数据复选框。信号曲线就在下面出现了。如图22-4所示。
要调节脉冲序列,使之为标准的自旋回波序列,调节的对象是第一脉冲宽度,第二脉冲宽度,脉冲间隔和重复时间这四项,其含义在图22-4的概图中可以看到。
第一脉冲宽度是自旋回波中的发射的第一个脉冲,即90o脉冲。什么样的脉冲才算是90o脉冲呢,这要根据90o脉冲的作用原理来判断。点击第一脉冲宽度旁边的上下调节按钮,由2μS -100μS调节并观察FID信号曲线上第一点的幅度值,第一点所处位置是90o脉冲后采集到的第一个点,信号还没来得及衰减,幅值最大(绝对幅值)。当幅值最大时的第一脉冲宽度就是90o脉冲。
调节脉冲间隔:在测T2时脉冲间隔不是重要的参数,一般设为1.4ms或1.5ms,当然可设得更大,只是随着脉冲间隔的加大(在其他参数不变的情况下),后面出现的自旋回波衰减加大,信号变小。
图22-4自旋回波序列作用下的FID信号和SE信号
第二脉冲宽度是自旋回波中发射的第二个脉冲,即180o脉冲。判断180o脉冲的依据仍然是其作用原理。点击第二脉冲宽度旁边的上下调节按钮,观察自旋回波的幅值,当幅值最大时的第二脉冲宽度就是180o脉冲。一般情况下180o脉冲宽度大概是90o脉冲宽度的两倍。
最后设定好重复时间,一般为0.5S。
手动测量T2,设置不同的脉冲间隔,鼠标点到回波峰值处,记录TE值和信号幅度值,填入表22-1。
当自旋回波序列设置好后选择“自动测量驰豫”。
在脉冲间隔控制设置中设定步长(一般为1ms),起始脉冲间隔时间(一般为6ms)和采集次数(一般为10次)这三个参数。然后选择自旋回波测量T2复选框,测量好后点击数据处理按钮,测量结果就显示在下面。多测量几次求平均就得出T2值。
比较手动测量的T2和自动测量的T2之间的误差。
3.反转恢复序列测量T1:
回到脉冲时序控制这一页面。在脉冲方式中选择反转恢复测T1,并点击采集数据复选框,如图22-5所示。
反转恢复序列的第一个脉冲是180o脉冲,第二个脉冲是90o脉冲。如果之前用自旋回波法测过T2 ,那么这两个脉冲宽度只要与自旋回波的相反即可。如果没有设置过自旋回波,那么需要重新设置。设置依据依然是它们的作用原理。
180o脉冲使H质子磁矩从旋转坐标系中的正Z轴旋转到负Z轴,然后纵向磁矩沿着Z轴从最大负值处慢慢经过零点恢复到正值处,所用的恢复时间就是T1 。位于XY平面内的信号接收线圈在180o脉冲作用瞬间接收不到任何信号,因此信号大小为零。图22-5中FID信号第一个采集点的位置是180o脉冲过后采集到的第一个信号,该信号为零时的第一脉冲宽度就是180o脉冲。
图22-5反转恢复脉冲序列作用下的信号
如果在180o脉冲过后立即发送90o脉冲,那么翻转到XY平面上的信号幅值应该是负值的最大值。图22-5中红线位置是90o脉冲作用瞬间后采集的第一个信号。90o脉冲的判定方法是脉冲间隔设为零,调节第二脉冲宽度上下按钮,当IR信号曲线的第一个采集点位置处幅值达到最低值时即为90o脉冲。
反转恢复脉冲序列设置好后,调节脉冲间隔按钮。当IR信号曲线第二个采集点位置达到零时说明此时的纵向磁矩正好恢复到零点处。而纵向磁矩恢复到零点时所用时间(也就是脉冲间隔)恰好是T1的Ln2倍。
点计算T1,记录数值。