RMN

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rian555
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RMN

14 novembre 2020, 13:13

Saluuuut, j'ai besoin d'un peu d'aide
A propos de la RMN la partie sur la perturbation de l'état d'équilibre par un champ magnétique tournant je n'ai pas du tout compris avec le déphasage, 90° , 180°.

Et je ne comprend pas non plus les phénomènes de relaxation si tu pouvais m'éclairer merciiiiii :lol:

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ChloéG
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Re: RMN

14 novembre 2020, 22:16

Salut Rian555 8-)

Du coup à l'état d'équilibre tu te souviens que le vecteur d'aimantation macroscopique M est orienté suivant le champ magnétique B0, c'est-à-dire dans l'axe zO, il tourne autour de B0. On dit qu'il a une composante longitudinale maximale et une composante transversale nulle. Ce vecteur est lié aux moments magnétiques intrinsèques des protons alpha, qui sont excédentaires car de plus basse énergie (et donc plus stables) que les protons beta.

Pour perturber cet état d'équilibre, on va apporter de l'énergie supplémentaire sous forme d'un champ magnétique B1 qui est perpendiculaire à B0 (donc appliqué selon l'axe xOy), et de même fréquence de précession : on parle de phénomène de résonance (w0 = w1). Ce champ magnétique B1 est tournant selon l'axe xOy et suivant une certaine fréquence, qui est la même que celle des spins nucléaires.

Tu vois bien sur le schéma suivant que le champ B1 tourne sur l'axe xOy:
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:idea: Pour une impulsion à 90°, le champ B1 est appliqué durant un certain temps. Cette quantité d'énergie va permettre le passage de la moitié des protons excédentaires alpha en position down. Le vecteur d'aimantation macroscopique passe de l'axe zO à l'axe xOy, c'est-a-dire entre la position des protons alpha et celle des protons beta (car il y a autant de protons de chaque). Ce vecteur n'a alors plus de composante longitudinale mais il acquiert une composante transversale.
--> on a une "égalisation des populations" c'est-à-dire autant de protons up que down.

Exemple: À l'équilibre il y a 4 protons alpha excédentaires
Après une impulsion de 90° : la moitiée est passé en down donc on a 2 protons alpha et 2 protons beta (égalisation des populations)

:idea: Pour une impulsion à 180°, le champ B1 est appliqué deux fois plus longtemps que dans une impulsion à 90°. Ainsi le vecteur d'aimantation macroscopique reste dirigé sur l'axe zO, mais son sens et sa valeur sont opposés. Ceci est dû à un transfert d'énergie plus important qui a permis de donner de l'énergie à tous les protons excédentaires alpha, et ainsi entrainer le passage de leur spin en position down. On parle ici d'inversion des populations car tous les protons excédentaires up passent en down.

Dans notre exemple : après une impulsion de 180°, on a 4 protons down!


:!: La perturbation de l'état d'équilibre est caractérisée par 2 processus simultanés :
- transfert d'énergie : les protons deviennent plus énergétiques et donc plus instables (ils passent de up à down) --> diminution de la composante longitudinale jusqu'à ce qu'elle s'annule
- mise en phase des spins nucléaires : les spins tournent toujours à la même fréquence mais cette fois en phase --> apparition de la composante transversale
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Capture d’écran 2020-11-14 à 23.04.28.png (108.6 Kio) Consulté 1831 fois

:!: Pour le phénomène de relaxation, il y a arrêt de la radiofréquence et donc du champ magnétique B1 ce qui entraine un arrêt de transfert d'énergie et un déphasage des spins. Les spins retournent dans leur état d'équilibre thermodynamique en réalisant un mouvement en forme d'entonnoir. Le vecteur d'aimantation macroscopique perd donc sa composante transversale et retrouve sa composante longitudinale, à mesure qu'il se redirige vers le champ magnétique B0!!
Le mouvement de relaxation en forme d'entonnoir permet d'étudier l'évolution des composantes longitudinales et transversales au cours du temps.
On parle de constantes d'amortissement :
- T1 ou relaxation spin-réseau (pour la composante longitudinale) : il y a restitution du transfert d'énergie au milieu
- T2 ou relaxation spin-spin (pour la transversale) : déphasage des spins dû à leurs interactions


Voilà j'espère avoir répondu à tes questions sinon n'hésite pas!!
Bon courage ne lâche rien ;)

Chloé <3

Verrouillé

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