P Este próton, ao igual que nosso planeta, está girando constantemente ao redor do seu próprio...
Transcript of P Este próton, ao igual que nosso planeta, está girando constantemente ao redor do seu próprio...
p
Este próton, ao igual que nosso planeta, está girando constantemente ao redor do seu próprio eixo
O núcleo do átomo de Hidrogênio está constituído de um único próton (p)
Se diz que ele possui Spin S
S
com sentido definido
Para entender isso, precissamos analizar algumas propriedades dos átomos de Hidrogênio
+
i
N
S
N
S
O movimento de cargas elétricas gera uma corrente elétrica, e...
A carga atribuída ao próton (+) também se movimenta ao redor do próprio eixo
Uma corrente elétrica cria um campo magnético ao seu redor
Ou seja, os núcleos dos átomos de hidrogênio podem ser vistos como pequenos ímãs !
Com um polo norte, um polo sul e um momento magnético ( )
Propriedades magnéticas dos átomos de Hidrogênio
Quando o campo magnético está desligado ( B0 = 0 )
Quando o campo magnético está ligado ( B0 == 0 )
Momentos magnéticos orientados aleatoriamente
Momentos magnéticos orientados sob ação de B0
B0
Campo magnético terrestre ~ 0,2 GaussCampo magnético em IRMN ~ 15.000 Gauss
O campo magnético B0 obriga os núcleos do Hidrogênio a realizar um movimento chamado de precessão (como o roda-pião)
Freqüência deprecessão
A velocidade deste movimento é caracterizada através da freqüência de precessão
A freqüência de precessão é importante devido a sua relação com o fenômeno de ressonância
B0
Movimento de precessãoAssim como o peão tenta se orientar ao campo gravitacional
o próton do Hidrogênio tenta se alinhar ao campo magnético B0
A taxa de precessão, ou freqüência angular ( ) é governadapela força do campo magnético externo ( B0 ) e é expressa através da Equação de Larmor (equação fundamental da IRMN e que define a condição de ressonância) = x B0
- é a razão giromagnética (constante específica de cada elemento
O núcleo de Hidrogênio possui uma constante giromagnética de 42,5 MHz/ T, ou seja, se o campo magnético for de 1,5 Tesla o núcleo de Hidrogênio irá precessar a 63,75 MHz
alinhamento paralelo estado de menor energia
alinhamento anti-paralelo estado de maior energia
E = (h/2) B0
sem campo aplicado
com campo aplicado+ (1/2) (h/2) B0
- (1/2) (h/2) B0
A população dos dois diferentes estados energéticos pode ser obtida a partir da equação de Boltzmann: n / n = e E/kT ( T - temperatura)
B0
À temperatura ambiente (E << kT) haverá um pequeno excesso de popu-lação no estado menos energético (magnetização líquida resultante)
Magnetização longitudinal ML
Vetor
Resultante
Ressonância
Ressonância é um fenômeno onde o objeto exposto a uma perturbação oscilante, com freqüência igual a sua própria freqüência natural de vibração, passa a ganhar energia.
Exemplos: • Soldados marchando sobre uma ponte;• Cantora quebrando uma taça de cristal;• Diapasões para afinar violão.
Como fornecer energia ao próton de Hidrogênio?
Ondas de radiofreqüência (RF)
Magnetização transversal MTMagnetização longitudinal ML
Recuperação do vetor da Magnetização longitudinal
ML
MT
decaimento
recuperação
63%
T1
37%
T2
Defassagem dosvetores MT