弛豫时间

弛缓或译作弛豫，在核磁共振(NMR)现象学上，针对磁化强度的演化分成两个面向：另外因为主磁场的局部不均匀，导致体积元素(voxel)内失相(dephase)，使得x-y平面上实际的讯号衰减速度远快于T2时间衰减。如此对应的横向弛缓时间常数为T2*，其值远小于T2，两者关系为：其中γ为旋磁比；ΔB0表示局部磁场不均匀的强度差值。以下为常见健康人体组织的两个弛缓时间常数大概数值，仅供参考。1948年由三位学者尼可拉斯·布伦柏根(Nicolaas Bloembergen)、爱德华·珀塞尔(Edward Purcell)、庞德(R. V. Pound)提出Bloembergen-Purcell-Pound理论(简称BPP理论)，对纯物质的弛缓常数T1、T2数值随物质状态变动，从固相到液相都能成功解释。这项理论采取了分子滚动(tumbling)对于电磁场局域扰动的影响。从这理论所得到的T1、T2结果为：其中 ω 0 {displaystyle omega _{0}} 是拉莫频率，对应于主磁场强度 B 0 {displaystyle B_{0}} ； τ c {displaystyle tau _{c}} 即为分子滚动相关的“关联时间”。 K = 3 μ 2 160 π 2 ℏ 2 γ 4 r 6 {displaystyle K={frac {3mu ^{2}}{160pi ^{2}}}{frac {hbar ^{2}gamma ^{4}}{r^{6}}}} 为常数——μ是自旋1/2原子核的磁矩强度，π是圆周率， ℏ = h 2 π {displaystyle hbar ={frac {h}{2pi }}} 为约化普朗克常数，γ是旋磁比，r是两个带有磁矩的原子核的间距。以不含氧17的液态纯水中水分子为例，K的值为1.02×1010 秒-2，关联时间 τ c {displaystyle tau _{c}} 的尺度大概是1 皮秒= 10 − 12 {displaystyle 10^{-12}} 秒，设以5×10-12 秒来计算；而氢核(质子)在1.5特斯拉的主磁场底下的拉莫频率约为64 兆赫，故可以估算：和实验所得的3.6秒相当接近。此外可以看到在此极限之下，T1会和T2相等。