RMN - Impulsion de 180°

[invitef9469222]

Bonjour!

J'aurais aimé un éclaircissement sur cette impulsion.

Si j'ai bien compris, une impulsion de 180° "inverse" les populations des niveaux d'énergie supérieurs et inférieurs : on se retrouve donc avec un vecteur d'aimantation -Mz qui est l'exact opposé de celui de départ.

Là ou je pense rater quelque chose c'est au niveau des spins proprement dits. L'impulsion 90° les fait résonner de par les fréquences égales de B1 et de la fréquence de Larmor du proton.

Je lis partout que l'impulsion 180 "renverse" les spins de 180°, ceux-ci se "rephasant" par la suite formant un écho de fait que les "plus rapides" se retrouvent derrière et rattrapent les derniers. Même si je comprends bien ce principe, je ne comprends pas pourquoi l'impulsion de 180°, de même fréquence que celle de Larmor, ne remet pas tous les spins en phase...

Autrement dit, pourquoi ne se retrouve-t-on pas avec un vecteur longitudinal opposé de l'original et un vecteur transversal égal à celui de l'impulsion à 90° ?

Je ne sais pas si je suis très clair dans mes explications mais toute aide est la bienvenue !
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[CoucouHibou]

Bonjour,

Je ne te trouve pas très clair en effet, mais je pense que c'est parce que tu ne fais pas la différence entre l'effet d'une impulsion sur les populations et sur les cohérences...

Première chose, lorsque tu écris :

Là ou je pense rater quelque chose c'est au niveau des spins proprement dits. L'impulsion 90° les fait résonner de par les fréquences égales de B1 et de la fréquence de Larmor du proton.

je ne vois pas pourquoi tu fais la différence entre une impulsion et une impulsion . D'un point de vue de l'expérience, à intensité de égales, la première est juste deux fois plus longue que la seconde et fait résonner les spins tout autant (juste un peu plus longtemps).

Donc ensuite, pour la différence entre populations et cohérences, lorsque tu écris:

Si j'ai bien compris, une impulsion de 180° "inverse" les populations des niveaux d'énergie supérieurs et inférieurs : on se retrouve donc avec un vecteur d'aimantation -Mz qui est l'exact opposé de celui de départ.

tu fais une petite erreur : tu ne parles que de la composante M_z du vecteur aimantation, ce qui n'est pas le vecteur entier !

La composante suivant (qui définit l'axe z donc) est en effet inversée systématiquement par une impulsion parce que l'aimantation suivant z correspond à la différence de population entre les états et (et à ce niveau là tu es dans le vrai : une impulsion inverse les populations). Mais l'aimantation a deux autres composantes M_x et M_y puisque c'est un vecteur. Ces composantes correspondent au fait que tu as généré une cohérence.

Il faut donc que tu voies ce que fait vraiment l'impulsion sur toutes les composantes pour comprendre comment fonctionne cette histoire de refocalisation, qui est un effet sur les cohérences. L'effet d'une impulsion sur les cohérences est d'en conjuguer la phase (autrement dit, d'en changer l'ordre).

À partir de maintenant, je te conseille de faire des dessins. Ça ressemble à quoi une impulsion exactement ? Pourquoi lui donne-t-on un angle ? Parce qu'elle correspond à une rotation des spins autour du vecteur suivant l'angle de l'impulsion (note, c'est aussi vrai pour l'impulsion 90˚).

Comme est nécessairement dans le plan (x,y), c'est tout à fait normal qu'une impulsion inverse la composante longitudinale M_z. Maintenant imagine que est suivant x, la composante transverse M_x sera donc inchangée, alors que la composante transverse M_y sera transformée en -M_y. En d'autres termes, l'angle fait par le vecteur aimantation M avec l'axe x est transformé en son opposé (il faut que tu fasses un dessin pour t'en convaincre là). La rotation de 180˚ autour de inverse deux des trois composantes de l'aimantation.

Pour comprendre la refocalisation, il suffit maintenant d'imaginer deux spins, un rapide (numéro 1) et un lent (numéro 2). Si ces spins sont, après l'impulsion alignés suivant l'axe x, on laisse évoluer ces spins pendant un temps et qu'on les soumet à une impulsion suivant l'axe x. Pendant le temps , le spin 1 évolue de manière à faire un angle avec x, et le spin 2 fait un angle avec ce même axe. Puisque 1 est le spin rapide, on a .

Et maintenant, on pulse sur x, une impulsion qui nous transforme M_1z=0 en -M_1z(toujours =0), M_1y en -M_1y, et M_1x reste inchangé. Donc est transformé en (dessin !). Même chose pour le spin 2, avec donc est transformé en (re-dessin !). Or donc . Le spin "rapide" se trouve maintenant en retard par rapport au spin "lent"... Au bout d'un temps , le spin 1 va compenser ce retard par rapport au spin 2 et les spins vont se refocaliser, générant un écho de Hahn.

J'ai créé des fichiers avi pour illustrer ce genre de choses (dans un autre contexte, mais on s'en fout), mais je ne sais pas si je peux mettre du avi sur ce forum. Je te conseille de vraiment faire un dessin avec l'aimantation, un champ suivant l'axe x et une rotation autour de pour avoir un visuel de ce qui se passe. Un bon dessin vaut mieux qu'un long discours, mais là, désolé de te faire travailler, j'ai pas vraiment le temps de retransposer mes avi en images fixes en ce moment.

Bon courage, cordialement,

Hibou

[invitef9469222]

Et bien je ne m'attendais pas à tant d'explications!

Je vais me mettre aux dessins pour visualiser tout ça comme tu me le conseilles...

Je te remercie pour le temps que tu m'as accordé!