核磁共振成像

核磁共振成像（MRI）仪在原理上与 FT NMR 谱仪相似，区别在于前者在静磁场 B0 上沿某一方向迭加一个磁场梯度。这样一来，同一物质的等价核（如水分子中的两个 ¹H）的共振频率ω是沿此方向的坐标 q 的函数，ω=ω（q）。三个方向即可决定一个体积元的空间坐标，于是空间

坐标与一组三个频率变量建立起了一一对应的关系，此称“空间编码”。信号幅度则与样品中质子的浓度ρ、弛豫时间 T1 及 T2 有关。人体中各软组织中的水的ρ和 T2 大体相同，但 T1 依器官的种类、生理及病理状况而异，而信号幅度与 T1 成反比。故通过沿三个不同方向进行实验，对所得FID 信号进行傅利叶变换，再经计算机成像，即可得到核磁共振断层成像照片。

Ernst 证明，为了获得最大的信噪比，磁化强度矢量 M 被射频脉冲偏转的角度

β=γB1tp/2π （5）

必须取最优化值βopt

cos（βopt）=exp（—T/T1） （6）

以上两式中γ为磁旋比，B1 为射频场，tp 为脉冲宽度，T 为射频脉冲间距， βopt 为 Ernst 角。信噪比 S/N 与总的测量时间 Ttot 的关系为

S / N∝ (7)

前述 MRI 方法需要依次沿三个不同方向加磁场梯度单独进行实验。Ernst 及 Bernardo 等人发展了一次激发三维成像技术，大大提高了 MRI 的灵敏度。据瑞士一家报纸报道，目前采用最多的一种制造 MRI 仪的方法是 Ernst 提出来的，据说这项专利已被 VarianAssociates 公司用过成百万次。

总之，R.R.Ernst 在发展高分辨 NMR 谱方面做了深入广泛的研究，作出了杰出的贡献。

Ernst 教授将有亲笔签名的本人照片惠赠给本文作者，且苏黎世联邦高等工业学校又惠赠了 Ernst 获奖后瑞士报刊的文摘 Medienecho（报刊回声）及有关论文的复印件，谨致谢忱。