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よくシム調整されたサンプルの自由誘導減衰 (FID) 核磁気共鳴 (NMR) シグナル
フーリエ変換NMRにおける自由誘導減衰(じゆうゆうどうげんすい、英: free induction decay, FID)は、磁場中の(通常z軸に沿った)非平衡核スピン磁化歳差運動によって生成する可観測のNMRシグナルである。この非平衡磁化は、一般的に核スピンのラーモア周波数に近い共鳴高周波のパルスを印加することによって誘導することができる。
もし磁化ベクトルがxy平面中に非ゼロ成分を有していると、歳差磁化はサンプル周辺の検出コイルにおいて対応する発振電圧を誘導する。この時間領域シグナルは通常デジタイズされ、次にNMRシグナルの周波数スペクトルすなわちNMRスペクトルを得るためにフーリエ変換される[1]。
NMRシグナルの持続時間は、究極的にはスピン-スピン緩和によって制限されるが、異なるNMR周波数間の相互干渉もまたシグナルのより素早い減衰の原因となる。溶液サンプルを用いたNMRの場合など、NMR周波数がよく分離している時は、FIDの全体の減衰は緩和支配であり、FIDはおおよそ指数関数である(時定数T2あるいはより正確にはT2*)。時間の関数としての磁化のy軸成分は以下の式で表わされる。
MはRFパルスの瞬間に存在する磁化の成分、νLはラーモア周波数、tは経過時間である。
共鳴周波数が化学シフトの分(Δv)だけ中心周波数からずれたFID信号をフーリエ変換すると
となる。実部はローレンツ型の吸収曲線、虚部は分散曲線となっている[2]。
FIDの持続時間は1Hといった核では秒単位である。もし固体NMRの場合のようにNMRの線形が緩和支配でない場合は、NMRシグナルは一般的により早く、例えば1H NMRではマイクロ秒で減衰する。
特にもしごく限られた周波数成分しか存在しなければ、FIDは水素を含む航空燃料、乳製品の固体と液体の比といったサンプルの物理学的性質を定量的に決定するために、直接解析される(時間領域NMR)。
歴史
1948年 Russell H. Varianが自由誘導減衰信号の検出に関して記述した"Method and means for correlating nuclear properties of atoms and magnetic fields"を出願した。アメリカ合衆国特許第 2,561,490号
1949年にアーウィン・ハーンがスピンエコー法を発見した。
脚注
- ^ Duer, Melinda J. (2004). Introduction to Solid-State NMR Spectroscopy. Blackwell Publishing. pp. 43-58. ISBN 978-1-4051-0914-7
- ^ 浅野 敦志「数式で理解する分析化学: NMR現象を基礎から振り返る」『ぶんせき』第6巻、2014年、 266-274頁。
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- 1. 自然免疫系の概要an overview of the innate immune system [show details]
…removal of damage-associated molecular patterns (DAMPs) or "alarmins" that are released from host cells as a result of infection or tissue injury . Once released extracellularly, alarmins can activate… stimulation of toll-like receptor 2 (TLR2) results in the induction of the cytochrome P450 enzyme that converts vitamin D to its active form,…
- 2. 自然早産:病因spontaneous preterm birth pathogenesis [show details]
… Intra-amniotic inflammation resulting from infection or damage-associated molecular patterns (DAMPs) or "alarmins" released because of cellular stress or… allowing saturation of CRH-binding protein and making free CRH available to act as a parturition trigger ,… prelabor rupture of membranes (PPROM), with subsequent spontaneous or indicated PTB . Bacterial induction of maternal-fetal inflammatory responses, leading to uterotonic effects – Bacterial ligands bind …
- 3. 急性期反応物質acute phase reactants [show details]
… molecular patterns (DAMPs) . The latter are sometimes referred to as alarmins . One molecular mechanism that can trigger low-grade inflammation and CRP induction in response to metabolic… reactive oxygen species by removing iron-containing cell-free hemoglobin and heme,…
- 4. 薬と肝臓:代謝および肝障害の機序drugs and the liver metabolism and mechanisms of injury [show details]
… Dead and dying hepatocytes can release endogenous damage-associated molecular patterns (DAMPs) . DAMPs are recognized by the immune system,… Free radicals and toxic electrophilic compounds can be produced during this process.… the concentration of the enzymes and the degree of induction by exogenous factors Factors that alter the activity…
- 5. 血友病でのインヒビター産生:メカニズム、発生率、診断、除去inhibitors in hemophilia mechanisms prevalence diagnosis and eradication [show details]
… factor without immune tolerance induction) are referred to as transient inhibitors . Immune tolerance induction – Immune tolerance induction (ITI,… disease states that suggests the presence of damage-associated molecular patterns (DAMPs) or pathogen-associated molecular patterns…
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- その信号を FID(自由誘導減衰) と呼びます。 平衡状態(定常状態)では 核スピンからなる磁石(核磁化) は、静磁場と同じ方向を向いてたままで、何の信号も出しません。 ところがエネルギーを与えて励起状態にすると、 核スピンからなる磁石は静磁場方向を回転の中心軸として回転を始めます。 磁石が回ると電磁波を発生するので、それをコイルで検出します。 こうして検出された信号が FID(自由誘導減衰) と言うわけです。 ※アニメーションが止まったら、再読込をしてください。 物質中において実際には、磁石を構成する個々の核スピンは、各自の感じる局所的な磁場に応じた速度で回転します。 そのため、FIDは、さまざまな周波数で振動する 波形の重ね合わせ となります。
- 自由誘導減衰 (じゆうゆうどうげんすい:free induction decay:FID) 外部静磁場方向(z方向)を向いている磁化ベクトルを90°パルスによりx-y平面上へ倒したあと、この磁化ベクトルのx-y平面上への投影成分(横磁化)が受信コイルに誘起するMR信号を測定すると、急速に減衰していく。 これが自由運動減衰である。 このような急激な減衰は外部静磁場の不均一、各核スピンの微視的な磁場環境の違いにより各核スピンの位相がずれるために起こると考えられている。 この減衰の時定数はT2*とよばれ、スピンエコー法によるT2と区別される。 (石森文朗) → FID tweet 関連記事 Larmor eduation T2 weighted image cryostat B0 脂肪画像
- フーリエ変換NMRにおける自由誘導減衰(じゆうゆうどうげんすい、英: free induction decay, FID)は、磁場中の(通常z軸に沿った)非平衡核スピン磁化歳差運動によって生成する可観測のNMRシグナルである。この非平衡磁化は、一般
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- 英
- spectroscopy
- 関
- 分光学、分光測定、分光法、分光測定法、勾配磁場、自由誘導減衰
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- 同
- 自由誘導減衰
- 同
- 水素炎イオン化検出器
- 同
- 自由誘導減衰
[★]
- 英
- induction、guidance、derivation、induce、inductive
- 関
- ガイダンス、指導、導入、引き起こす、誘起、誘導性、誘導的、誘発、帰納的、帰納法、溶原菌
[★]
- 英
- freedom、free、freely、ad libitum、(adv,abrv)ad lib
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- 適宜、取り除く、無料、遊離、遊離型、含まない、フリー
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- 英
- decay、decrement、decay、damp
- 関
- 壊変、湿気、崩壊、弱める、湿気のある