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核磁共振软脉冲FID实验
实验目的:
1、了解软脉冲FID序列的射频脉冲特性;
2、了解软脉冲FID序列的信号的特点;
3、了解900软脉冲射频的角度调整方法;
4、了结累加次数对FID信号的影响;
二、实验器材:
约1ml大豆油试管样品;NMI20台式磁共振成像仪。
实验原理:
1、软脉冲
由于软脉冲需要实现很好的选择性激励,因此频带宽度要求窄,并且频带边缘要求陡直,而不能像硬脉冲的频带边缘是SINC形式的。由于SINC函数和方波函数是一对傅立叶变换对(如图1、2所示 ),因此理论上可以实现这种矩形带宽的频率域信号的。实际的磁共振成像仪也都是利用时间域的SINC波形调制的高频信号作为射频信号,但由于不可能做到无限长时间域SINC信号,因此理想的矩形频带信号是不可能实现,但从实际效果来看,利用3个耳瓣或5个耳瓣SINC波形调制的射频信号就可以满足选择性激励要求。
图1 SINC波形的射频软脉冲(频域)
图2 方波频带(频域)
2、软脉冲FID序列
软脉冲FID序列和硬脉冲FID序列在序列形式上是一样,只是采用的射频脉冲不同(具体可参见实验五的实验原理部分)。硬脉冲回波采用的是窄而强的方波时间域射频脉冲,没有选择性,一般在波谱分析中常用;而软脉冲FID序列采用的宽而弱的SINC波形时间域射频脉冲,其频带较窄,具有很好的选择性激励特性,一般在成像中常用。
软脉冲FID序列的序列形式如图3所示,其中各参数分别为:
图3 软脉冲FID序列形式
D0:重复时间;
D3:射频结束到线圈开始接收信号之间的切换时间,即系统的恢复时间;
P1:900软脉冲的施加时间;
RFA1:900软脉冲的幅值;
四、实验步骤:
1、选择Demo下的软脉冲Fid序列,如图3所示。
2、设定好射频频率接近中心频率,但不要完全等于中心频率,差值可在20Hz左右。设置过采样倍数DS=5。
3、逐步改变90度脉冲的幅度RFA1,使信号幅度和积分面积都尽可能达到最大。图4所示调节效果图。当用肉眼不能完全确定幅值是否达到最大值时,也可以停止采样后,通过一维处理中的FT工具进行幅度的确认。最后纪录使得FID信号出现最大值时的RFA1值。
图4
5、改用工具,进行累加采集实验;分别采用累加次数NS为2、4、6、8次,其它参数不用改变,观察FID信号的变化情况。整个累加采集过程会自动完成,如图5所示为NS=8时的FID信号。
图5
6、改变死时间D3(默认为100微秒)分别为150、200、250、400,得观察FID信号的改变情况;并总结规律;
五、实验结果
1、FID达到最大时的RFA1= ;
2、采集次数NS对FID信号的影响规律是 ;
3、死时间D3对FID信号的影响规律是 ;
六、结果讨论与思考
1、软脉冲回波中为什么不和硬脉冲回波序列一样采用时间域方波信号来做射频激励信号?
2、软脉冲用何种参数来实现对射频翻转角度的调整的?
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