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研究生：	劉玠沂
論文名稱：	光激發3He超極化氣體在梯度磁場下之縱向鬆弛物理研究 The Research of Nuclear Spin-Lattice Relaxation of Hyperpolarized 3He Gas in Gradient Field
指導教授：	楊鴻昌 Yang, Hong-Chang 洪姮娥 Horng, Herng-Er
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	光電工程研究所 Graduate Institute of Electro-Optical Engineering
論文出版年：	2011
畢業學年度：	99
語文別：	中文
論文頁數：	47
中文關鍵詞：	3He超極化氣體、光激發
論文種類：	學術論文
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本實驗建立一套雷射光極化惰性氣體與核磁共振量測系統，用以量測3He氣體之核磁共振訊號。此架構利用光學灌注的方法，先將銣電子激發至極化狀態，再透過自旋交換作用將角動量轉移給3He原子核，使之超極化。實驗所用之光學腔為密閉之玻璃圓柱體容器，其內有530 torr之3He氣體和作為緩衝氣體之氮氣60 torr與少量銣金屬。本實驗固定溫度在185 ℃，藉由改變均勻磁場與梯度磁場大小，以觀察對極化氣體特性之影響，包括3He和Rb的極化量、3He原子核與Rb電子的自旋交換率、自旋鬆弛時間以及3He原子之間的碰撞平均時間。

第一章 緒論 ..............................................1
第二章 實驗原理 ..........................................3
2-1核磁共振( NMR )原理 ................................3
2-1.1  Larmor頻率 ................................3
2-1.2  波茲曼分布理論與磁矩強度 ..................5
2-1.3  B1脈衝 ................................... 6
2-1.4  鬆弛，自旋晶格弛緩時間與自旋自旋弛緩時.....    7
2-1.5 自由感應衰退(Free Induction Decay) .........9
2-2 梯度磁場.........................................10
2-2.1 空間中梯度分佈.............................10
2-2.2 磁場梯度與電流關係.........................11
2-3 光激發銣原子之自旋交換原理.......................12
2-3.1  銣原子的光譜..............................12
2-3.2  Optical Pumping...........................13
2-3.3  Rb與3He之自旋交換作用....................14
2-4 極化量的計算原理    .................................15
2-5 理論分析.........................................19
第三章 實驗架構與實驗流程................................21
3-1光激發自旋交換與核磁共振測量系統..................21
3-2 實驗流程......................................... 26
第四章 實驗結果..........................................27 4-1 3He極化量計算....................................27
4-2均勻磁場不同對NMR訊號影響之比較..................29
4-3 施加梯度磁場對NMR訊號在不同均勻磁場下之影響......36
第五章 結論..............................................45
Reference................................................46
                                

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