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自旋迴波

自旋迴波(Spin Echoes)是磁共振現象中的一種信號來源。在核磁共振(NMR)中,自旋迴波的產生是通過在射頻脈衝(RF pulse)激發後,額外加上一個用於聚焦的射頻脈衝,通常是一個翻轉角為180度的脈衝。這個脈衝的作用是將由於局部磁場不均勻或化學位移等因素而具有不同旋進速率的自旋一下子反轉,使得跑得快的自旋追上跑得慢的自旋。隨著時間的推移,這些自旋逐漸排在一起,當它們排在同一方向上時,自旋信號強度達到最高峰,形成自旋迴波。

自旋迴波的產生機制可以解釋為,在射頻脈衝激發之後,熱平衡態的磁化向量(M0)部分或全部被翻轉到垂直主磁場的橫平面上,產生自由感應衰減(FID)信號。由於局部磁場不均勻和化學位移等因素,自旋不完全處在預想的共振頻率上,導致橫磁向量不再處在同一方向上,從而使信號強度變小。額外加上一個180度的射頻脈衝後,不同旋進速率的自旋被反轉,使得它們逐漸排在一起,信號強度逐漸恢復並達到最高峰。

自旋迴波在醫學影像技術中有著重要套用,如自旋迴波平面回波成像(spin echo-echo planar imaging)是一種基於自旋迴波的成像技術,它在90°射頻脈衝激勵後施加一次180°脈衝,然後以梯度的連續振蕩產生回波信號,數據採集後生成影像。

總的來說,自旋迴波是一種重要的磁共振現象,它通過射頻脈衝的聚焦作用,使得原本因非均勻磁場等因素而散相的自旋重新聚焦,從而產生一個與初始信號相隔一段時間的回音(echo)效應。