Nuclear Spin Alignment and Relaxation

Nuclear spin alignment and relaxation describe how nuclear spins respond to a magnetic field and then return to equilibrium. Without an external magnetic field, nuclear spin states are degenerate, meaning they have the same energy, and the spins are randomly oriented.

When a magnetic field is app...

根据玻尔兹曼分布，当简并的核自旋态与外加磁场方向一致或相反时，其磁矩会围绕 z 轴进动。

请记住，低能态的过剩粒子数会导致沿z轴方向产生净磁化强度M，而在xy平面上的横向分量无净贡献。

在适当的射频辐射激发下，原子核会吸收能量。

磁矩的随机分布变得略微相位相干，导致净磁化矢量的倾斜。

持续激发可使高能态和低能态的自旋态布居数趋于相等。自旋系统达到饱和，吸收信号随之减弱。

这些被激发的原子核自旋现在必须经历弛豫过程，并恢复到平衡状态的布居分布。

当弛豫速率大于或等于激发速率时，过剩的粒子数得以维持，并可观察到信号。

在弛豫过程中，相干性逐...