弛豫過程

在核磁共振現象中，弛豫是指原子核發(fā)生共振且處在高能狀態(tài)時，當射頻脈沖停止后，將迅速恢復到原來低能狀態(tài)的現象。恢復的過程即稱為弛豫過程，它是一個能量轉換過程，需要一定的時間反映了質子系統(tǒng)中質子之間和質子周圍環(huán)境之間的相互作用。

完成弛豫過程分兩步進行，即縱向磁化強度矢量M_z恢復到zui初平衡狀態(tài)的M₀和橫向磁化強度M_xy要衰減到零，這兩步是同時開始但獨立完成的，下面將簡單介紹縱向弛豫過程和弛豫時間T₁。

熱力學的一個普通原理就是所有的系統(tǒng)都趨向于自己zui低的能態(tài)。縱向弛豫過程就是質子與周圍物質進行熱交換，或者說質子將多余能量通過晶格擴散出去，使其從高能級躍遷到低能級，因此
這一過程又稱為自旋-晶格弛豫過程。
T1弛豫時間描述了自旋系統(tǒng)，兩能級布局數從開始到熱平衡的快慢。

縱向磁化強度分量M_z向平衡狀態(tài)的M₀恢復的速度與它們離開平衡位置的成都成正比，當π/2脈沖作用后，可得到縱向磁化強度M_z的恢復表達式：

上式中的T1稱為縱向弛豫時間（longitudinal relaxation time）簡稱T1，通常用M_z由零恢復到M₀的63%時所需要的時間來確定T1，即縱向弛豫時間T1為M_z恢復到0.63M₀時所需的時間，如下圖所示：

縱向弛豫時間T1的大小取決于外磁場和質子與周圍環(huán)境之間的相互作用（即組織的性質）。它是組織的固有特性，在外磁場給定后，不同組織的T1值都有相應的固定值，但不同的組織T1值是有很大的差異的。

外磁場B₀（B₀的大小）對組織的縱向弛豫時間T1也有影響，大多數組織的縱向弛豫時間T1隨外磁場的B₀的減小而變小。但對于純水（又稱為自由水或游離水）來說卻并非如此，其T1值不隨外磁場強度變化而變化。