Temps de relaxation
Suite à l'action du champ tournant B le vecteur magnétisation macroscopique bascule d'un angle de sa position initiale Mo pour se positionner en M. Son retour à sa position initiale Mo constitue le phénomène de R.M.N. Ce retour est appelé relaxation.
Il est possible de décomposer la magnétisation M en deux vecteurs Mz et Mxy. Mz le long de l'axe des z est appelé magnétisation longitudinale. Mxy dans le plan xy est appelé magnétisation transversale.
Le retour de la magnétisation longitudinale Mz à la valeur d'équilibre Mo suit une cinétique du 1er ordre dont la constante de temps T1 est appelée temps de relaxation longitudinale.
La disparition de la magnétisation transversale (Mxy allant vers 0) suit une cinétique du 1er ordre dont la constante de temps T2 est appelée temps de relaxation transversale.
Une reconstitution de 95% de Mo nécessite un temps de 5 à 6 fois T1.
La relaxation longitudinale (constante de temps T1) est liée à l'environnement moléculaire du noyau. Son étude pour les noyaux du \(\textrm{}^{13}\textrm C\) donne des informations importantes sur les mouvements moléculaires.
La relaxation transversale (constante de temps T2) dépend de l'homogénéité du champ Bo. A une faible valeur de T2, il faut associer un "FID" court dans le temps, c'est-à-dire un signal large dépendant des fréquences.
On mesure la valeur (en Hz) de T2 à partir de la largeur à mi-hauteur \(\Delta\) d'un signal RMN.
On a \(\Delta= \frac{1}{(2.\pi.T2)}\).
Les valeurs de T1 et de T2 pour le noyau d'hydrogène sont voisines et de l'ordre de la seconde (situation concomitante représentée ici). En RMN du \(\textrm{}^{13}\textrm C\), les valeurs de T1 peuvent être nettement supérieures à celles du T2. Certaines valeurs du T1 sont de l'ordre de la minute, ce qui a des conséquences importantes sur la spectroscopie de RMN du \(\textrm{}^{13}\textrm C\), nous étudierons cette situation dans le cours relatif à a RMN du \(\textrm{}^{13}\textrm C\).