• 제목/요약/키워드: $T_1$ and $T_2$ relaxation

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Continuous distribution analysis를 이용한 냉.해동과정 중 돈육의 NMR relaxation pattern의 변화 (Changes of NMR Relaxation Pattern of Pork Loins during Freezing and Thawing Using Continuous Distribution Analysis)

  • 이선민;노정해;윤혜현;이택수
    • 한국식품과학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.57-61
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    • 2003
  • 냉동 및 해동과정 중의 돈육의 NMR 자기완화시간의 변화를 측정하고, $T_2\;CPMG$ 데이터의 연속 분배 분석을 통하여 근육 내 물의 상태 변화를 조사하였다. 고형 지방 함량은 온도가 낮아질수록 약간 증가하는 경향을 보였으나, 어는점인 $-4^{\circ}C$에서 급격하게 증가되어 $-25^{\circ}C$에서 85%의 고형 지방 함량을 나타내었다. 이와 반대로 자기완화시간은 온도가 낮아질수록 감소하는 경향을 보여, 온도에 따라 물의 상태가 변화하여 얼음 결정을 형성하는 것을 알 수 있었다. 특히 $T_2$ 자기완화시간은 냉동보다 해동시의 $T_2$가 더 높게 나타나 형성되었던 얼음 결정이 녹으면서 원래 상태로 복원되지 않고 육즙 유출을 형성하였음을 예상할 수 있었다. 따라서 $T_2\;CPMG$ 데이터의 연속 분배 분석을 수행하여 온도에 따른 물의 상태 변화를 조사하였다. 주성분은 $30{\sim}45\;ms$$T_2$로 온도가 낮아질수록 함량이 감소하였으며, $-4^{\circ}C$ 이하에서는 검출되지 않았다. $-4^{\circ}C$ 이하에서는 $T_s$만이 검출되었고, 피크의 크기는 온도가 낮아질수록 감소되어 $-25^{\circ}C$에서는 아무런 피크도 나타나지 않았다. 해동 중의 $T_2$ 성분의 변화는 $-4^{\circ}C$ 이하에서는 냉동과정과 마찬가지로 $T_s$ 1개의 피크만이 검출되었고, $-4^{\circ}C$이상으로 단계적으로 승온하는 과정에서 냉동시보다 $T_m$$T_l$의 면적이 더 넓게 나타나, 냉동과 해동과정을 거치면서 결합수와 자유수간의 상태 변화가 일어났음을 알 수 있었다.

Structural Characteristics of 3- and 4-Coordinate Borons from 11B MAS NMR and Single-Crystal NMR in the Nonlinear Optical Material BiB3O6

  • Kim, Woo Young;Lim, Ae Ran
    • 한국자기공명학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.24-29
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    • 2013
  • The structural characteristics of 4-coordinate $BO_4$ [B(1)] and 3-coordinate $BO_3$ [B(2)] groups in $BiB_3O_6$ were studied by $^{11}B$ magic angle spinning (MAS) and single-crystal nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy. The spin-lattice relaxation time in the laboratory frame, $T_1$, for $^{11}B$ decreased slowly with increasing temperature, whereas the spin-lattice relaxation times in the rotating frame, $T_{1{\rho}}$, for B(1) and B(2), which differed from $T_1$, were nearly constant. Further, $T_{1{\rho}}$ for B(1) and B(2) showed very similar trends, although the $T_{1{\rho}}$ value of B(2) was shorter than that of B(1). The 3-coordinate $BO_3$ and 4-coordinate $BO_4$ were distinguished by $^{11}B$ MAS NMR spectrum and $T_{1{\rho}}$.

Synthetic MR을 이용한 정량적 평가에서 Coil channel 수 변화에 따른 재현성 평가 (Evaluation of Reproducibility According to Variation of Coil Channel in Quantitative Evaluation Using Synthetic MR)

  • 권순용;김성호
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제11권5호
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    • pp.343-351
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    • 2017
  • 최신 영상 기법인 MAGiC sequence의 RF coil channel 수 변화에 따른 T1, T2 이완 시간 및 T1, T2 이완율을 측정하여 분석하였고 그에 따른 재현성을 평가하였다. Channel 수가 각각 (1, 8, 16, 32)channel 인 RF coil에 조영제 phantom(1.0, 0.6, 0.2, 0mM)을 위치시키고 MAGiC sequence를 이용하여 T1, T2, R1, R2 map을 획득하였다. 그리고 각각의 channel 수와 농도별로 T1, T2, R1, R2 value 그리고 relaxation rate를 측정하였고 이를 기반으로 각 농도에 따른 Relaxivity를 구하였다. 각각의 coil에서 T1, T2, R1, R2 value를 측정한 결과 T1, R1 value는 coil간의 유의한 차이가 없었다(p>0.05). 하지만 T2, R2 value는 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다(p<0.05). 사후분석 결과에서는 T2 value의 경우 1 channel coil에서 측정한 결과가 8, 16, 32 channel coil에서 측정한 결과와 유의한 차이가 나타났고(p<0.05) 8, 16, 32 channel coil간의 차이는 나타나지 않았다(p>0.05). R2 value의 경우도 마찬가지로 1 channel coil에서 측정한 결과가 8, 16, 32 channel coil에서 측정한 결과와 유의한 차이가 나타났으며 또한 8 channel coil에서 측정한 결과와 16 channel coil에서 측정한 결과가 유의한 차이가 나타났다(p<0.05). 결론적으로 T1, R1 value는 coil의 channel 수 변화에 따른 차이가 크지 않지만 T2, R2 value는 큰 차이를 나타냈다. 따라서 MAGiC sequence를 이용하여 T2, R2 value를 정량적으로 측정할 경우 재현성을 위해 동일한 channel 수의 coil을 사용해야 할 것으로 사료된다.

Vibrational Relaxation and Bond Dissociation in Methylpyrazine on Collision with N2 and O2

  • Young-Jin Yu;Sang Kwon Lee;Jongbaik Ree
    • 대한화학회지
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    • 제67권6호
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    • pp.407-414
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    • 2023
  • The present study uses quasi-classical trajectory procedures to examine the vibrational relaxation and dissociation of the methyl and ring C-H bonds in excited methylpyrazine (MP) during collision with either N2 or O2. The energy-loss (-ΔE) of the excited MP is calculated as the total vibrational energy (ET) of MP is increased in the range of 5,000 to 40,000cm-1. The results indicate that the collision-induced vibrational relaxation of MP is not large, increasing gradually with increasing ET between 5,000 and 30,000 cm-1, but then decreasing with the further increase in ET. In both N2 and O2 collisions, the vibrational relaxation of MP occurs mainly via the vibration-to-translation (V→T) and vibration-to-vibration (V→V) energy transfer pathways, while the vibration-to-rotation (V→R) energy transfer pathway is negligible. In both collision systems, the V→T transfer shows a similar pattern and amount of energy loss in the ET range of 5,000 to 40,000cm-1, whereas the pattern and amount of energy transfer via the V→V pathway differs significantly between two collision systems. The collision-induced dissociation of the C-Hmethyl or C-Hring bond occurs when highly excited MP (65,000-72,000 cm-1) interacts with the ground-state N2 or O2. Here, the dissociation probability is low (10-4-10-1), but increases exponentially with increasing vibrational excitation. This can be interpreted as the intermolecular interaction below ET = 71,000 cm-1. By contrast, the bond dissociation above ET = 71,000 cm-1 is due to the intramolecular energy flow between the excited C-H bonds. The probability of C-Hmethyl dissociation is higher than that of C-Hring dissociation.

벼줄기의 점탄성(粘彈性) 특성(特性)에 관(關)한 연구(硏究) (Study on Viscoelastic Properties of Rice Plant)

  • 허윤근
    • 농업과학연구
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    • 제13권2호
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    • pp.255-264
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    • 1986
  • 수확시기(收穫時期)의 벼줄기에 대(對)한 역학적(力學的), 점탄성적(粘彈性的) 특성(特性)을 구명(究明)하기 위(爲)해 압축시(壓縮時) 최대압축하중(最大壓縮荷重), 이력현상(履歷現象), 가공경화현상(加工硬化現象) 및 점탄성(粘彈性) 거동(粘彈性)에 대(對)한 변형속도(變形速度), 초기하중(初期荷重)이 영향을 분석(分析)하며, 도해법(圖解法) 및 computer에 의(依)한 수치해법(數値解法)으로 하중이완(荷重弛緩)의 rheological model 을 제시(提示)코져 시험(試驗)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 압축시험시(壓縮試驗時) 벼줄기의 최대압축하중(最大壓縮荷重)은 다수계(多收系) 품종(品種)보다 일반계(一般系)에서 큰 경향(傾向)이었다. 2. 동진벼의 부위별(部位別) 최대압축하중(最大壓縮荷重)은 4절간이 가장 컷고, 3절간, 1절간 하부(下部), 2절간, 1절간 상부(上部)의 순(順)으로 작았다. 3. 비례한도내(比例限度內)의 하중(荷重)으로 loading-unloading 할 때 일부의 잔유변형이 발생(發生)하여 탄소성(彈塑性) 변형(變形)을 일으켜 이력손실(履歷損失)을 가져왔다. 4. Loading-unloading cycle을 반부(反復)하면 소성변형(塑性變形)이 감소(減少)하여 가공경화현상(加工硬化現象)을 보였다. 5. 하중이완거동(荷重弛緩擧動)은 변형속도(變形速度)의 증가(增加)에 따라 이완속도(弛緩速度)가 빨라졌다. 6. Computer에 의(依)한 수치해법(數値解法)과 도해법(圖解法)으로 이완거동(弛緩擧動)을 분석(分析)한 결과(結果) 3개지수항(個指數項)으로 표시(表示)되고 일반화(一般化) Maxwell model로 나타내었다. 이 model의 rheology 방정식(方程式)은 다음과 같다. $$F(t)=C_1e^{{-t/{\tau}}_1}+C_2e^{{-t/{\tau}}_2}+C_3e^{{-t/{\tau}}_3}$$ 동진벼줄기의 함수율(含水率) 71.9%(w.b.), 초기하중(初期荷重) 45.5 N, 변형속도(變形速度) 38mm/min 일 때 하중이완(荷重弛緩) 방정식(方程式)은 다음과 같았다. $$F(t)=24.3e^{-t/1006}+7.6e^{-t/12.7}+13.6e^{-t/1.8}$$ 7. 초기변형(初期變形)이 클수록 하중이완(荷重弛緩)은 크게 일어났다.

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Nucleus-phonon interactions of MCsSO4 (M = Na, K, or Rb) single crystals studied using spin-lattice relaxation time

  • Choi, Jae Hun;Kim, Nam Hee;Lim, Ae Ran
    • 한국자기공명학회논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.15-23
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    • 2014
  • The structural properties and relaxation processes of $MCsSO_4$ (M = Na, K, or Rb) crystals were investigated by measuring the NMR spectra and spin-lattice relaxation rates $1/T_1$ of their $^{23}Na$, $^{39}K$, $^{87}Rb$, and $^{133}Cs$ nuclei. According to the NMR spectra, the $MCsSO_4$ crystals contain two crystallographically inequivalent sites each for the M and Cs ions. Further, the relaxation rates of all these nuclei do not change significantly over the investigated temperature range, indicating that no phase transitions occur in these crystals in this range. The variations in the $1/T_1$ values of the $^{23}Na$, $^{39}K$, $^{87}Rb$, and $^{133}Cs$ nuclei in these three crystals with increasing temperature are approximately proportional to $T^2$, indicating that Raman processes may be responsible for the relaxation. Therefore, for nuclear quadrupole relaxation of the $^{23}Na$, $^{39}K$, $^{87}Rb$, and $^{133}Cs$ nuclei, Raman processes with n = 2 are more effective than direct processes.

27Al and 87Rb Nuclear Magnetic Resonance Study of the Relaxation Mechanisms of RbAl(CrO4)2·2H2O Single Crystals

  • Kim, Jae Sung;Lim, Ae Ran
    • 한국자기공명학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.111-121
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    • 2012
  • The spin-lattice relaxation times, $T_1$, and spin-spin relaxation times, $T_2$, of the $^{27}Al$ and $^{87}Rb$ nuclei in $RbAl(CrO_4)_2{\cdot}2H_2O$ crystals were investigated. The presence of only one resonance line for the $^{27}Al$ nuclei indicates that the results in a dynamical averaging of the crystal electric field that produces a cubic symmetry field. The changes in the temperature dependence of $T_1$ are related to variations in the symmetry of the octahedra of water molecules surrounding $Al^+$ and $Rb^+$. The $T_1$ values for the $^{27}Al$ and $^{87}Rb$ nuclei are different due to differences in the local environments of these ions. We also compared these $^{27}Al$ and $^{87}Rb$ NMR results with those obtained for $RbAl(CrO_4)_2{\cdot}2H_2O$ crystals. The relaxation mechanisms of $RbAl(XO_4)_2{\cdot}nH_2O$ (X=Cr and S) crystals are characterized by completely different NMR behaviors.

3테슬러 자기공명영상기기에서 유방의 유선조직과 지방조직의 $T_2{^*}$이완시간 측정 (Estimation of $T_2{^*}$ Relaxation Times for the Glandular Tissue and Fat of Breast at 3T MRI System)

  • 류정규;오장훈;김혁기;이선정;서미리내;장건호
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제18권1호
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    • pp.1-6
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    • 2014
  • 목적: $T_2{^*}$이완시간은 조직의 고유한 특징을 반영하는 자화율 정보를 내재하고 있다. 본 연구는 3테슬러 자기공명영상 기기에서 유방의 정상 유선조직과 지방조직의 $T_2{^*}$이완시간을 알아보고자 하였다. 대상과 방법: 52명의 여자환자에서 (나이, $49{\pm}12 $세; 범위, 25세~75세) 삼차원 경사에코연쇄를 이용하여 각 일곱 개 에코 자기공명영상들을 얻었다. 에코시간은 3.91 ms단계에서 2.28 ms에서 25.72 ms사이 범위였다. 화적소를 기초로 $T_2{^*}$이완시간과 $R_2{^*}$이완율 지도는 각 개체에서 선형곡선맞춤을 이용하여 계산되었다. $T_2{^*}$값과 $R_2{^*}$값을 얻기 위하여 유방의 정상 유선조직과 지방조직에 삼차원 관심영역을 표시하였다. 모든 개체에서 이러한 변수들의 평균치를 계산하였다. 결과: 유방의 정상 유선조직과 지방조직에 삼차원 관심영역 크기는 각각 $4818{\pm}4679$ 화적소와 $1455{\pm}785$ 화적소 였다. 평균 $T_2{^*}$ 값은 유방의 정상 유선조직과 지방조직에서 각각, $22.40{\pm}5.61ms$$36.36{\pm}8.77ms$였다. 평균 $R_2{^*}$값은 유방의 정상 유선조직과 지방조직에서 각각, $0.0524{\pm}0.0134/ms$$0.0297{\pm}0.0069/ms$ 였다. 결론: 유방의 정상 유선조직과 지방조직에서 $T_2{^*}$값과 $R_2{^*}$값을 측정하였다. 유방의 정상 유선조직의 $T_2{^*}$값은 지방조직의 $T_2{^*}$값보다 짧게 나타났다. $T_2{^*}$이완시간의 측정은 유방암과 정상 유방조직에서의 자화율 효과를 이해하는데 도움을 줄 것이다.

DTPA-bis(4-carboxycyclohexyl)amide 상자성 복합체의 자기이완특성에 관한 연구 (The Magnetic Relaxation Properties of DTPA-bis(4-carboxycyclohexyl) amide Paramagnetic Gd-chelates)

  • 김인성;이영주;이재준;김주현;김유경;;김숙경;김태정;강덕식;장용민
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제10권1호
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    • pp.20-25
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    • 2006
  • 목적 : 새로 개발한 상자성 복합체의 자기이완 특성을 조사해 보고자 하였다. 대상 및 방법 : DMF(15 mL)와 DTPA-bis-anhydride(0.71g, 2 mmol)의 서스펜션 용액에 4-aminomethylcyclohexane carboxylic acid(0.63g, 4 mmol)를 넣어 리간드를 합성한 후 Gd2O3(0.18g, 0.5 mmol)을 넣어 최종적인 Gd 착화물을 합성하였다. 상자성 복합체의 자기이완율을 측정하기 위해 상자성 복합체를 3차 증류수를 사용하여 1 mM로 희석시켰으며 1.5T(64 MHz)에서 자기이완 시간을 측정하였다. T1 자기이완시간을 측정하기 위하여 반전 회복(inversion-recovery) 펄스열을 사용하였으며 T2 자기이완시간은 CPMG(Carr-Purcell-Meiboon-Gill) 펄스열을 사용하였다. 자기이완 시간 및 자기이완율을 영상으로 표현한 T1 자기이완 지도, R1 지도, T2 자기이완 지도 및 R2 지도를 구현 하였다. 결과 : 현재 시판중인 상자성 조영제인 Omniscan(Gadodiamide)의 $R1=4.9mM^{-1}sec^{-1},\;R2=4.8mM^{-1}sec^{-1}$에 비해 R1의 경우 SUK090(Gd-C32H74N5O24)는 $12.46mM^{-1}sec^{-1}$, SUK091(Gd-C34H78N5O24)는 $12.77mM^{-1}sec^{-1}$의 값을 나타낸 반면 SUK092(Gd-C30H56N5O17)는 $2.09mM^{-1}sec^{-1}$로 자기이완율이 감소하였다. R2의 경우 SUK090(Gd-C32H74N5O24)는 $8.76mM^{-1}sec^{-1}$, SUK091(Gd-C34H78N5O24)는 $7.60mM^{-1}sec^{-1}$의 값을 나타낸 반면 SUK092(Gd-C30H56N5O17)는 $1.82mM^{-1}sec^{-1}$로 감소 하였다. 결론 : 본 연구에서 합성한 상자성 복합체중 SUK090(Gd-C32H74N5O24)와 SUK091(Gd-C34H78N5O24)는 기존의 상자성 조영제에 비해 T1, T2 자기이완율이 크고 결과적으로 T1/T2 조영증강 효과가 클 것으로 예상된다.

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Thermodynamic and Physical Properties of (NH4)2MnCl4·2H2O by Nuclear Magnetic Resonance Relaxation Times

  • Kim, Yoo Young
    • 한국자기공명학회논문지
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    • 제23권2호
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    • pp.40-45
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    • 2019
  • The phase transition temperatures and thermodynamic properties of $(NH_4)_2MnCl_4{\cdot}2H_2O$ grown by the slow evaporation method were studied using differential scanning calorimetry and thermogravimetric analysis. A structural phase transition occurred at temperature $T_{C1}$ (=264 K), whereas the changes at $T_{C2}$ (=460 K) and $T_{C3}$ (=475 K) seemed to be chemical changes caused by thermal decomposition. In addition, the chemical shift and the spin-lattice relaxation time $T_{1{\rho}}$ were investigated using $^1H$ magic-angle spinning nuclear magnetic resonance (MAS NMR), in order to understand the role of $NH_4{^+}$ and $H_2O$. The rise in $T_{1{\rho}}$ with temperature was related to variations in the symmetry of the surrounding $H_2O$ and $NH_4{^+}$.