核磁共振仪器中天线的恢复时间常数和天线恢复时间

• 在核磁共振仪器中，天线的恢复时间常数和天线恢复时间分别为：
  

其中Q为天线的品质因数，ω为天线谐振频率，V0为天线两端发射电压幅度，Vn为和感应的核磁共振信号相当的电压幅度。V0一般为几百伏至上千伏，Vn一般为几毫伏至几百纳伏。因此天线恢复时间一般为14至23倍的天线恢复时间常数。

天线恢复时间常数与天线的品质因数成正比，与谐振频率成反比。在特定频率下降低天线的品质因数可以减少天线恢复时间，但仪器的信噪比或灵敏度正比于天线品质因数的平方根，降低天线品质因数会使仪器的灵敏度降低；在天线品质因数一定的情况下，频率越低天线恢复时间越长。假设天线的品质因数为100，天线恢复时间为20倍的恢复时间常数，在谐振频率为100 MHz，10 MHz，1 MHz的情况下，其恢复时间常数分别为0.32 μs，3.2 μs，32 μs，则天线恢复时间分别为6.4 μs，64 μs，640 μs。由此可知，在低场核磁共振应用条件下，天线的恢复时间非常长，在测量包含有短弛豫组分的被测样品时采集到的核磁共振信号已不能真实准确的反映被测样品的真实信息。

为解决减少天线恢复时间与提高仪器灵敏度相矛盾的问题，其基本思路是在脉冲发射时以及脉冲发射后一段时间内或脉冲发射后一段时间内控制天线工作在低品质因数状态下，在接收核磁共振信号时天线工作在高品质因数状态下。