En la espectroscopia de resonancia magnética nuclear y la resonancia magnética , el ángulo de Ernst es el ángulo de volteo (también conocido como ángulo de "punta" o "nutación") para la excitación de un espín particular que da la máxima intensidad de señal en la menor cantidad de tiempo cuando la señal promedia muchos transitorios. En otras palabras, la relación señal / ruido más alta se puede lograr en un período de tiempo determinado. Esta relación fue descrita por Richard R. Ernst , ganador del Premio Nobel de Química de 1991. [1] [2]
Considere una secuencia de pulsos única que consta de (1) un pulso de excitación con ángulo de giro , (2) el registro de la señal en el dominio del tiempo ( decaimiento de inducción libre , FID) durante un período conocido como tiempo de adquisición, y (3) un retardo hasta el siguiente pulso de excitación (aquí llamado retardo entre pulsos ). Esta secuencia se repite una tras otra muchas veces y se calcula la suma o el promedio de todos los FID registrados ("transitorios"). Si el tiempo de relajación longitudinal del giro específico en cuestión es corto en comparación con la suma de y , los giros (o los conjuntos de giros) están completamente relajados o casi completamente relajados. Luego, un ángulo de giro de 90 ° producirá la máxima intensidad de señal (o relación señal / ruido) por número de FID promediados. Para intervalos más cortos entre pulsos de excitación en comparación con la relajación longitudinal, la relajación longitudinal parcial hasta el siguiente pulso de excitación conduce a la pérdida de señal en el FID posterior. Esta pérdida de señal se puede minimizar reduciendo el ángulo de giro. La relación señal-ruido óptima para una combinación dada de tiempo de relajación longitudinal y retardo entre pulsos de excitación se obtiene en el ángulo de Ernst:
.
Por ejemplo, para obtener la relación señal-ruido más alta para una señal con configurado para que coincida con la señal , el ángulo de giro óptimo es de 68 °.
Un espectro de RMN o un espectro de RM in vivo la mayor parte del tiempo consiste en señales de más de una especie de espín que pueden exhibir diferentes tiempos de relajación longitudinal. Por lo tanto, el ángulo de Ernst calculado puede aplicarse solo a la seleccionada de las muchas señales en el espectro y otras señales pueden ser menos intensas que en su propio ángulo de Ernst. En contraste con la resonancia magnética estándar, la señal de interés detectada es predominantemente la de una sola especie de espín, el agua 1 H gira.
Esta relación es especialmente importante en las imágenes de resonancia magnética donde la suma del retardo interscan y tiempo de adquisición es a menudo corto en relación con la señal valor. En la comunidad de resonancia magnética, esta suma a menudo se conoce como tiempo de repetición, por lo tanto
,
y consecuentemente,
Referencias
- ^ "Premios Nobel de Química de 1991" .
- ^ Ernst, RR (1966). "Aplicación de la espectroscopia por transformada de Fourier a la resonancia magnética". Revisión de instrumentos científicos . 37 : 93. Código Bibliográfico : 1966RScI ... 37 ... 93E . doi : 10.1063 / 1.1719961 .