核磁共振

核磁共振T1和T2都是在恢复到平衡态的过程中的弛豫时间，都是一个过程中的时间，只不过一个是沿着z轴一个是沿着x轴的变化。
只不过T1是Vector在Z轴的投影的变化时间，T2是在xy平面的y轴上的变化时间
但是为什么差别那么大？T1在s级别，T2在ms到ns的级别呢？

是因为Vector在回复到z轴的过程中还做进动，于是考虑到在xy平面的旋转速率，所以还要在y轴的投影上乘以cos（wt）的原因么？cos（z轴的角度）x cos（wt），所以T2考虑到转动，衰减就更快了，是这样么？

[ 本帖最后由 孙彧730 于 2010-10-4 10:29 编辑 ]

首先t1并不一定比t2长很多，比如液体的t1~t2相当
固体的时候，大部分是t1长
t1主要受分子运动影响
t2主要受dipolar coupling和csa影响，dipole interaction 越强， t2越短，
mas和rf decoupling减小dipole的作用从而延长t2.
t1受dipolar coupling和csa影响小是因为那些coupling被B0 truncate成Iz项，他们只相当于B0的零头。

btw，我的解释不一定很权威

目前大多数对驰豫时间解释是错的，尤其是T2。首先关于磁化方向问题就是一个平均结果，磁化方向是一个几乎各向同性的分布，只有0.03％的磁化方向是按理论方向，其他的互相抵消了。驰豫时间T1是指通过热运动将核磁共振能量分配到其他体系中，所以称为核自旋－晶格耦合。驰豫时间T2就非常难解释了，目前的实验结果一般认为是相同的原子核磁矩之间近距离引起的磁场偏移，因为磁化方向几乎各相同性，所以远距离平均为零。近距离的根据随机性和近距离的耦合大小会出现在一定的磁场偏移范围按概率分布，有点类似J-J耦合，但是是连续分裂，由于进动频率不同发生相散。磁场偏移如果是其他因数形成会通过 90－180－形成自旋回波，但相同原子核在180脉冲时磁场发生变化不能回聚，所以称为自旋－自旋耦合驰豫。

上面两个说的都挺好的，是从两个角度，一个从相互作用，一个从能量相关的角度来考虑问题。
但是我觉得都存在值得商榷的地方，哈哈。

这个问题是有些复杂。我也不是特别清楚。我想相互作用观点和能量的观点应该是统一的，一致的。由于分子（相当于环境）的剧烈运动，（比如分子的随机运动产生的涨落场类似于射频场一样会使核自旋体系发生能级跃迁），使得核自旋体系与环境交换能量，自旋体系能量恢复到波尔茨曼分布，这就是自旋晶格弛豫。这个 T1时间显然与分子热运动的剧烈程度有关，以及运动的频率有关，因此固体和液体的T1不同。至于T2，如果不考虑静磁场的不均匀性，我觉得主要是由于我们没有考虑某些（难以计算在内、或很小、或随时间涨落）自旋与自旋之间的相互作用，但这些相互作用是系统内部的，所以不改变整个体系本身的能量，而只改变系统内部的状态，比如使得各自旋相对不再运动一致，而发生像散。不知道对不对。

但是明白T2的原因，可以估算T2的变化，然后可以缩短delay啊，而且有些地方还要计算R2（1/T2）

BPP理论给出的T1公式，1/T1=Const*f(w_L,tau_c),里面Const是正比于dipole interaction的，如果是dipole的体系的话，所以这点上，T1是和dipole interaction有关的。

其实T2和T1都是因为dipole等local field的存在而产生的。但是T1似乎是和local field的变化频率关系大（当频率接近拉莫频率的时候，T1最短）。而T2似乎是和local field的绝对值关系更大，所以dipole越强，t2越短。不知道我这么解释是否正确。

BPP公式，是larmor frequency和correlation rate的关系，local field的变化频率是什么意思。
dipole是产生field fluctuation 的其中一个因素，根本是field fluctuation导致了relaxation。

correlation rate就是我说的变化频率也就是fluctuation rate.  
BPP theory 其实更像是一个数学模型，而非物理模型。
在很多情况下，BPP theory并不适用。
T1和T2是都和correlation rate 相关
但T1主要是由能量的转移引起的，它的变化和转移效率关系很大，当fluctuation rate 接近拉莫频率时，效率最高，所以T1最短。
而T2是spin spin间的coherence，它和各个spin周围不同的环境有直接关系，在固体中这种差别是很大的，所以T2短，但这种环境差别有时候也是可逆的，比如在dipolar decoupling 和mas的情况下，T2又可以变长了。
当然，其中原理很复杂，我还是不能完全理解。