射频场照射下扩展的Solomon方程及射频场的照射对异核体系弛豫速率与NOE的影响

根据WBR理论,采用“改进的矩阵计算方法”,推导出了射频场照射下扩展的Solomon方程,并据此研究了射频场的照射对异核体系各种弛豫速率与NOE的影响,得出了如下结论:1)给出的方程比Boulat和Bodenhausen的方程更准确、更具普遍性,能够具体描述射频场对各种弛豫速率与NOE的影响.2)射频场的照射对纵向与横向弛豫速率的影响甚微,可以忽略,而交叉弛豫速率在射频场的照射下则有一定程度的降低.3)射频场的照射将使NOE变弱,且射频场越强,NOE越弱. 关键词： 核磁共振 Solomon方程 弛豫 射频场     

纵向弛豫对核磁共振线型的影响

根据经典 Bloch方程的解析解以及考虑辐射阻尼效应的Bloch方程的数值解,通过解析分析和数值模拟,从理论上研究了在射频场扰动下以及在辐射阻尼效应的作用下纵向弛豫对核磁共振线型的影响.结果表明:①射频场的扰动和辐射阻尼效应将导致纵向磁化与横向磁化的耦合,从而使纵向弛豫对线型产生了一定的影响.②在射频场的扰动下,峰强和线宽分别为2M0sin(θ)T1T2/(T1+T2)和(T1+T2)/(2πT1T2),即纵向弛豫将使谱线的峰强增大、线宽变窄,且影响程度随着比值T2/T1的减小而增大,峰强最大可增加1倍而线宽最多可减小1/2.③在强辐射阻尼效应的作用下,纵向弛豫会使谱线的峰强降低,降低的幅度与扳转角θ以及比值T2/T1密切相关.当θ从0到3π/4时,降低的幅度均较小,只有当θ＞3π/4时,降低的幅度才开始逐渐变大,且当 θ接近π时,降低的幅度急剧增大.谱线峰强降低的幅度与T2/T1呈较严格的正比关系,即T1越接近T2,峰强下降得越显著.     

大分子中磁偶极弛豫的分离

提出采用仅与偶极弛豫有关的¹³C核同¹H核之间的核交叉弛豫速率来考察分子内部运动状况。给出了实际用于考察分子运动状况的关系式,从理论上阐明了本文方法比传统上直接采用常规测定的¹³C核纵向弛豫时间T₁、演向弛豫时间T₂及NOE增强因子η来研究分子运动状况的方法要合理。建立了既适用于小分子又适用于大分子自旋系统¹³C核总自旋弛豫中偶极弛豫分离的公式.     

基于动态有机钆纳米颗粒的T1-T2双模态MRI造影剂

本文设计、合成并测试了一种新型的基于有机钆纳米颗粒的磁共振成像（MRI）造影剂.以1, 2-氨基硫醇与氰基的缩合反应为基础,成功合成了粒径在8~23 nm范围内的有机钆纳米颗粒.该有机钆纳米颗粒作为磁共振造影剂时,随着时间的推移,其纵向弛豫率逐渐减弱,横向弛豫率先增强后逐渐减弱,这与钆纳米颗粒粒径增大有关.有机钆纳米颗粒同时存在随时间变化的纵向弛豫和横向弛豫,表明它有望成为一种先进的T₁-T₂双模态MRI造影剂.     

射频场照射下多自旋体系弛豫的理论计算

根据Liouville-von Neumann方程，对射频场照射下多自旋体系的弛豫进行了理论描述，并用WBR理论推导出了体系的弛豫方程组，给出了各类弛豫速率的理论计算公式.在此基础上，编制了弛豫方程组数值解的计算程序，分别用此程序和Bloch方程计算了双自旋体系在不同情况下的稳态解，并对计算结果进行了简要的分析和讨论. 关键词： 核磁共振 弛豫 射频场 多自旋体系     

基于磁共振弛豫时间实现加权像和压脂技术

磁共振成像是根据生物磁性核在磁场中表现的共振特性进行成像的新技术,其中弛豫时间是实现和控制成像的重要物理量.本文使用磁共振成像实验仪,对相关样品的纵向弛豫时间T₁、横向弛豫时间T₂进行测量,并且基于不同弛豫时间采用自旋回波序列实现T₁、T₂加权像,用反转恢复成像序列实现磁共振成像对脂肪的抑制.     

DMF-H2O和DMF-D2O体系中13N弛豫的动态同位素效应的研究

本文测定了DMF-H₂O和DMF-D₂O体系在全部浓度范围内(摩尔分数为0~1) DMF分子中四极核¹⁴N的弛豫时间,讨论了弛豫的溶剂同位素效应和影响四极核弛豫的因素。研究结果表明,体系中¹⁴N的弛豫与溶剂水分子的动力学行为有着密切的联系,在无限稀释条件下溶质分子的运动完全受溶剂分子的控制.     

嵌段共聚物溶致液晶相中水的2H-NMR动力学分析

采用D2O的2H-NMR线型和弛豫分析了PEO-PPO-PEO/D2O/对二甲苯体系的层状和六角液晶相的动力学行为.通过实验测得了两个不同体系的自旋-晶格弛豫时间T1、自旋-自旋弛豫时间T2和2H-NMR谱.2H-NMR谱均为具有四极劈裂的粉末谱线型,且在谱图的中心,βLD=54.7°时存在一个倒峰.倒峰的出现直接表明引起体系中弛豫的主要动力学过程处于极窄化区域.采用NMR弛豫模型,通过调节动力学参数,使理论模拟的2H-NMR谱、弛豫时间、倒峰的大小与实验的对应量相吻合,求得了体系的动力学参数.     

双原子分子晶体体系振动弛豫的温度效应

本文用分子动力学模拟方法计算同核双原子分子晶体的振动弛豫速率。结果显示出,这种弛豫的速率是极其迅速的,且弛豫时间T_υ与体系的平均动能E的关系是1nT_V=a bE~(0.8).     

油酸甘油酯体系的低场核磁共振弛豫特性研究

甘油酯体系低场核磁共振（LF-NMR）弛豫特性的研究有助于脂质重构进程的快速监测及产物分析.本文主要对不同酯化度的单一或混合油酸甘油酯体系的LF-NMR弛豫特性进行了研究.结果表明,油酸甘油酯呈现三个弛豫峰;随酯化程度增加或温度升高,单组分和多组分弛豫时间均增大,各峰面积比例有一定改变,且酯化程度越高,弛豫时间的变化幅度越大;对二元和三元油酸甘油酯体系而言,随三油酸甘油酯（GTO）比例增至40%,单组分和多组分弛豫时间均增大,S₂₂峰面积比例增加,而S₂₃减小;三元混合体系的LF-NMR弛豫特性经主成分分析（PCA）后,混合体系在得分图上随GTO比例及二油酸甘油酯/单油酸甘油酯配比（GDO/GMO）的变化而呈规律性分布.     

基于差分进化算法的核磁共振T2谱多指数反演

提出了一种基于差分进化(DE)算法的核磁共振弛豫信号多指数反演新方法.将核磁共振T2谱反演问题转化为带非负约束的非线性优化问题,不需要预先给定横向弛豫时间T2分布,直接利用差分进化算法进行反演计算.在测量信号低信噪比的情况下,计算机模拟和实验数据反演鄙表明了该方法在分析处理NMR弛豫信号中的有效性.     

核磁共振弛豫时间与溶液浓度关系的实验研究

利用小型核磁共振成像仪可以测量样品弛豫时间的功能，设计方案，实验测定了硫酸铜水溶液中氢原子核的核磁共振弛豫时间T1、T2随硫酸铜浓度的变化关系，得到T1与T2随溶质浓度的增大而减小的实验结果．在误差允许的范围内，验证了T1与溶液浓度成反比的规律，并进行了分析和理论解释．     

强偶合体系弛豫方程组的计算及J偶合对弛豫的影响

根据WBR理论,采用"改进的矩阵计算方法",计算出了强偶合体系较为完整、准确的弛豫方程组,并根据此方程组分析研究了J偶合对横向弛豫、纵向弛豫和交叉弛豫的影响,获得了一些相应的结论。     

利用时域核磁共振研究脲醛树脂的固化过程

利用时域核磁共振(TD NMR)技术对无固化剂的脲醛树脂在不同温度下固化过程进行了研究,实验结果表明:脲醛树脂在120℃左右时开始固化,在180℃左右时固化反应基本结束.随着温度的升高,自旋-自旋弛豫时间(T2)的总峰面积逐渐减少,当温度高于140℃时,总峰面积减少的程度较大.在30℃~140℃温度范围内,自旋-晶格弛豫时间T1(1)=0.014ms时,随着温度的升高,峰面积先逐渐减少而后略微增加;T1(2)=327.455 ms时,随着温度的升高,峰面积逐渐减少.在30℃~180℃温度范围内,自旋-晶格弛豫时间(T1)分布的总峰面积随着温度的升高而逐渐减少.在固化过程中,随着温度的升高,脲醛树脂体系的质量逐渐减少,说明脲醛树脂胶黏剂体系发生了缩聚交联反应,同时生成了甲醛和水.     

光抽运太赫兹探测技术研究ZnSe的光致载流子动力学特性

利用光抽运-太赫兹探测技术,研究了ZnSe的载流子弛豫过程和太赫兹波段电导率的时间演化过程.在中心波长为400 nm的抽运光作用下,ZnSe的载流子弛豫过程用双指数函数进行了很好的拟合,其快的载流子弛豫时间和慢的载流子弛豫时间均随抽运光密度的增加而增大.快的载流子弛豫时间随抽运光密度的增加而增大与样品中的缺陷有关,随着激发光密度的增加,激发的光生载流子浓度增大,缺陷逐渐被光生载流子填满,致使快的载流子弛豫时间增大;慢的载流子弛豫时间随着抽运光密度增加而增大主要和带填充有关.不同抽运光延迟时间下ZnSe在太赫兹波段的瞬态电导率用Drude-Smith模型进行了很好的拟合.对ZnSe光致载流子动力学特性的研究为高速光电器件的设计和制造提供了重要的实验依据.     

室温下(Ga,Mn)As中载流子的自旋弛豫特性

运用飞秒时间分辨抽运-探测克尔光谱技术,研究了室温下退火及未退火(Ga,Mn)As的载流子自旋弛豫的激发能量密度依赖性,发现电子自旋弛豫时间随激发能量密度增加而增大,而在同一激发能量密度下,退火样品比未退火样品具有更短的载流子复合时间、电子自旋弛豫时间和更大的克尔转角,显示DP机理是室温下(Ga,Mn)As的电子自旋弛豫的主导机理.退火(Ga,Mn)As的超快克尔增强效应显示其在超高速全光自旋开关方面的潜在应用价值,也为(Ga,Mn)As铁磁性起源的p-d交换机理提供了证据. 关键词： (Ga Mn)As稀磁半导体 时间分辨克尔光谱 电子自旋弛豫 DP机理     

水/甲醇混合溶剂中PNIPAAM相变行为的NMR研究

通过液体核磁共振（NMR）谱以及动力学参数测量研究了聚N-异丙基丙烯酰胺（PNIPAAM）在水和甲醇的混合溶液中的相变行为. 通过PNIPAAM在水和甲醇混合溶剂中¹H核磁共振谱、纵向弛豫时间T₁、横向弛豫时间T₂和自扩散系数D随甲醇含量的变化发现,大分子在发生相变时,在¹H核磁共振谱中伴随有宽峰的出现和消失,同时弛豫时间和自扩散系数均有显著变化. 实验结果表明,¹H NMR谱图以及弛豫时间和自扩散系数等多种核磁共振参数可以用来灵敏表征PNIPAAM在水和甲醇混合溶液中的相变行为     

猕猴桃的磁共振成象及核磁共振定域波谱研究

以猕猴桃鲜果为样品,在4.7T核磁共振成象仪上测量了质子密度象、扩散系数D的分布象、纵向弛豫时间T₁分布象和横向弛豫时间TT₂分布象,得到了鲜果不同部位的TT₁、TT₂和D的值,此外还进行了抑制水峰的定域波谱测量.所测得的定域波谱与猕猴桃果汁的¹H高分辨核磁共振(NMR)谱进行了比较和归属.无损地获得了有关猕猴桃的形态结构和物质组成的一些信息.     

可激发气体振动弛豫时间的两频点声测量重建算法

振动弛豫时间是可激发气体分子内外自由度能量转移速率的宏观体现,它决定了声吸收谱峰值点对应的弛豫频率.本文给出了等温、绝热定压和绝热定容三种不同热力学过程下振动弛豫时间的相互关系;基于Petculescu和Lueptow[2005 Phys.Rev.Lett.94 238301]的弛豫过程合成算法,推导了单一压强下两频点声测量值的弛豫时间重建算法.该算法可应用于等温、绝热定压、绝热定容弛豫时间和弛豫频率的重建测量,并避免了弛豫时间传统声测量方法需要不断改变气体腔体压强的问题.仿真结果表明,对于室温下CO_2,CH_4,Cl_2,N_2和O_2组成的多种气体,重建的弛豫时间和弛豫频率与实验数据相符.     

四卤化锡混合物中受扩散控制的卤原子交换动力学研究

以¹¹⁹Sn NMR 方法研究了四氯化锡和四溴化锡混合物（1∶1, 摩尔比）交换体系在不同条件下的动力学性质. 测定了在不同浓度的氘代氯仿溶液中5个交换组份的表观纵向弛豫时间（T¹）及5个组份相互间的交换速率常数（k）,结果表明交换速率常数与表观纵向弛豫速率成正比关系;同时,根据¹¹⁹Sn 1D NMR信号的线宽估测了有效横向弛豫时间（T^*₂）,并由T₁/T^*₂推断在所研究的体系中分子的运动属NMR慢运动极限. 从实验结果可推断在所研究的复杂交换体系中5个组份间的交换与分子自扩散运动有关,即化学交换与交换主体的扩散运动有必然的联系.