Résonance magnétique nucléaire

Résumé du document

La RMN est une méthode d'analyse chimique étendue à l'imagerie médicale. Elle consiste dans la mesure du comportement du proton soumis à l'interaction simultanée d'un champ magnétique perpendiculaire à un champ électrique.En 1938, Isidor Rabi découvre le phénomène de résonance magnétique sur des jets moléculaires.En 1946, Félix Bloch et Edward Percell précisent la notion de fréquence de résonance.
En 1973, Paul Lauterbur applique la RMN en imagerie médicale.

Extraits

[...] Ce solénoïde va agir en récepteur. En ce qui concerne My, on utilisera le solénoïde précédemment mis en place pour créer le champ tournant B. Ce solénoïde agit en émetteur-récepteur. L'acquisition des données se fera dans un convertisseur analogique digital, puis par traitement dans un ordinateur et par transformation de Fourier, on obtient un signal qui représente un spectre RMN conventionnel sur une échelle de fréquence. Applications de la RMN : La RMN est utilisé en chimie organique pour déterminer la composition d'une molécule. [...]

[...] Historique : En 1938, Isidor Rabi découvre le phénomène de résonance magnétique sur des jets moléculaires. En 1946, Félix Bloch et Edward Percell précisent la notion de fréquence de résonance. En 1973, Paul Lauterbur applique la RMN en imagerie médicale. Principe de la RMN : Le spin nucléaire : Un noyau est observable par RMN s'il présente des propriétés magnétiques caractérisées par l'existence d'un spin I non nul. Le spin d'un proton est I=1/2 ce qui correspond à deux valeurs du nombre magnétique de spin ms=±1/2. [...]

[...] Etant donné que M a un mouvement de rotation à la vitesse angulaire ωo autour de l'axe lors de son retour à son état magnétique le plus stable Mo, cette rotation a pour conséquence de faire décrire à M un mouvement de toupie autour de l'axe vertical z. Ainsi dans le plan xy, l'extrémité du vecteur Mxy décrit une trajectoire en colimaçon. Et les composantes Mx et My de Mxy décrivent un mouvement sinusoïdal amorti. On observe donc une décroissance libre de l'induction Mxy à travers ses deux composantes Mx et My appelé F.I.D. (free induction decay). Elle a pour équation Mxy = Mo exp(-t/T2) sin(ωot). [...]

[...] Comment provoquer la transition entre les niveaux quantiques ? Les propriétés magnétiques des noyaux résultent de la rotation de leurs charges électriques. Lorsque ces noyaux sont soumis à une induction Bo, leurs moments magnétiques de spin vont s'aligner dans le sens de l'induction, cas ou en opposition à cette induction, cas ms=-1/2. Etant soumis à une rotation sur eux même, les moments magnétiques de spins des noyaux ne s'alignent pas exactement sur Bo, mais ils entament autour de la direction de Bo un mouvement de rotation de vitesse angulaire ωo. [...]