DE965084C - Speicherverfahren mit Hilfe magnetischer Atom-Kern-Momente - Google Patents

Description

Das Spin-Echo-Verfahren ist nach der Veröffentlichung »Spin-Echo es« von E. L. Hahn in der Zeitschrift »Physical Review« vom 15. November 1950 bekanntgeworden. Bei diesem Verfahren wird die Speichersubstanz in ein starkes inhomogenes magnetisches Gleichfeld gebracht. Außerdem wird die Speichersubstanz noch von einer Hochfrequenzspule umgeben. Nach der Theorie der Kerninduktion werden dann die kleine magnetische Kreisel darstellenden Atomkerne bei einer bestimmten Frequenz in der HF-Spule (der sogenannten Larmorfrequenz) aus ihrer Ausrichtung durch das magnetische Gleichfeld herausgedreht und beginnen, sich nach Aufhören der HF-Energie, aber beim Weiterbestehen des magnetischen Gleichfeldes zu präzedieren (ebenfalls mit der Larmorfrequenz). Da das magnetische Gleichfeld über den Bereich der Speichersubstanz stark inhomogen ist, präzediert in nachstehend noch näher erläuterter Weise ein aus allen Kernmagnetmomenten gebildeter resultierender Vektor zwar mit einer bestimmten Frequenz. Die Frequenzen der einzelnen Kernmomente an verschiedenen Stellen der Substanz weichen jedoch von dieser resultierenden Larmorfrequenz ab, und wenn dieser Zustand einige Zeit (Größenordnung Millisekunden bis Sekunden) beibehalten wird, so nimmt die Größe des resultierenden Vektors ab. Der Effekt des

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Spinechos besteht nun darin, daß nach einer bestimmten Zeit wieder eine impulsförmige Zuführung von HF-Energie erfolgt (Erinnerungsimpuls), die so groß ist, daß die Schwingungsebene der Kernmomente um 180° gedreht wird. Die einzelnen Kernmomentvektoren, die bisher vom resultierenden Vektor nach beiden Seiten weggelaufen sind, laufen nun wieder auf ihn zu und bauen ihn wieder auf, d. h., der resultierende Vektor wird wieder kerninduktionsfähig und bildet ίο das Echo des eingegebenen Impulses. Wenn mehrere Impulse vor dem Erinnerungsimpuls eingegeben wurden, entstehen auch mehrere Echos. Wenn die Eingangsimpulse in der Reihenfolge i, 2, 3, 4 gespeichert wurden, treten die Echos als sogenannte Spiegelechos in der Reihenfolge 4, 3, 2, 1 auf.

Der Vorteil des Spin-Echo-Verfahrens liegt in seiner Genauigkeit bei hoher Geschwindigkeit, da Angabenimpulse sehr kurzer Dauer, z.B. in der Größenordnung von einer Mikrosekunde oder weniger, verwendet werden können. Nachteilig beim bisher bekannten Verfahren war jedoch, daß die HF-Impulse, insbesondere der Erinnerungsimpuls, eine sehr große Leistung erforderten.

Die Erfindung beseitigt diesen Nachteil dadurch, daß die Inhomogenität des Magnetgleichfeldes mit Hilfe von zusätzlichen Elektromagneten in der Zeit vom Beginn der Impulseingabe bis zur Echoentnahme steuerbar verändert werden. Die Impulsinhomogenität wird während der Eingabezeit und während der Echozeit groß gemacht, während sie während der Dauer des Erinnerungsimpulses klein ist. Bei großer Inhomogenität ist die Larmorbandbreite groß, bei kleiner Inhomogenität klein. Bei kleiner Larmorbandbreite (während des Erinnerungsimpulses) kann der Erinnerungsimpuls von größerer Dauer, aber kleinerer Amplitude sein. Die Funktion der Echofähigkeit bleibt bei der Feldveränderung erhalten.

Die Erfindung sei an Hand der Zeichnungen näher erläutert.

Fig. ι stellt schematisch ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedankens dar;

Fig. 2 veranschaulicht geometrische Teilfiguren A, B, B', C, D und E, welche entsprechende zusammengesetzte Stellungen von Kernmomenten in aufeinanderfolgenden Perio den während eines Arbeitsganges zeigen. Fig. 3 ist ein Zeitdiagramm für aufeinanderfolgende Operationen während des Ablaufes entsprechend den Teilfiguren von Fig. 2;

Fig. 4A.4B, und 4 C sind geometrische Darstellungen zusammengesetzter Kernmomente während der Folge von Eingangsimpulsen;

Fig. 5 ist ein Zeitdiagramm für mehrere Eingangsimpulse, den Erinnerungsimpuls und die Entnahmesignale;

Fig. 6 A zeigt den Kraftlinien verlauf des von den Gleichstromspulen erzeugten Magnetfeldes;

Fig. 6 B zeigt den Kraftlinienverlauf des von den Gleichstromspulen und dem Dauermagneten erzeugten zusammengesetzten Feldes;

Fig. 7 ist ein Schaltschema für ein Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 8 ist ein Zeitdiagramm, bezogen auf das Schaltschema^gemäß Fig. 7.

Die Grundlagen des Verfahrens sind bereits in der Literatur beschrieben worden. Dort sind auch die mathematischen Ableitungen gegeben. Soweit erforderlich, wird in den nachfolgenden Ausführungen hierauf Bezug genommen.

Bei den meisten Stoffen haben die Atomkerne ein Spin- und ein magnetisches Moment. Da jeder Kern Masse hat, mag sie auch noch so klein sein, erzeugt sein Spin ein Drehmoment, so daß der Kern als Kreisel wirkt. Da der Kern aus einem oder mehreren geladenen Teilchen oder Protonen besteht, bewirkt gleichzeitig die Drehbewegung dieser Teilchen elektrische Effekte, die dem Kern als Ganzem ein bestimmtes magnetisches Moment erteilen. Für den Kern eines gegebenen Stoffes besteht ein bestimmtes Verhältnis zwischen den Größen des magnetischen Momentes und dem Drehmoment, welches als gyromagnetisch.es Verhältnis bezeichnet und nachstehend durch den Buchstaben γ gekennzeichnet ist. Eine genaue Beschreibung der Bestimmung von gyromagnetischen Verhältnissen ist bereits anderweitig veröffentlicht worden. Hier wird nur die Kerninduktion behandelt, jedoch nicht auf die Spin-Echo-Technik eingegangen.

Das magnetische Moment eines Kernes, welches infolge der Drehung der darin befindlichen geladenen Teilchen entsteht, kann man sich als einen mikroskopischen Stabmagneten vorstellen, der die Drehachse des nuklearen Kreisels bildet. Das magnetische Moment wird dann durch einen einzigen Vektor M_n dargestellt.

Wird ein Stoff einem konstanten magnetischen Feld if ausgesetzt und ist das Kernsystem im thermischen Gleichgewicht, dann liegt das KernmomentM_n entweder parallel oder antiparallel zum magnetischen Feld H₀ wie bei einem gewöhnlichen Kreisel, dessen Achse in der Richtung des Schwerkraftfeldes ausgerichtet ist. Wenn das Stoffmuster nicht im thermischen Gleichgewicht ist, d. h. wenn M_n gegen die Richtung des Feldes H₀ geneigt ist, wird das Kernmoment M_n einer Drehkraft ausgesetzt, die sich aus dem äußeren magnetischen FeIdIf₀ und dem magnetischen Kernmoment selbst ergibt, und diese Drehkraft ist proportional zu der Größe von H₀. Diese Drehkraft bewirkt, daß das Kernmoment M_n stetig die Richtung ändert, während (für eine kurze Zeit) ein konstanter Winkel gegenüber dem magnetischen FeIdH₀ aufrecherhalten wird, wodurch ein Kegel um eine parallel 11a zu dem Feld H₀ verlaufende Achse beschrieben wird. Diese konische Drehung wird als Präzession bezeichnet und ist ähnlich der bekannten Bewegung ernes Kreisels, wenn dessen Achse aus der senkrechten Richtung abgelenkt wird.

Das Maß der Präzession in einem gegebenen Feld H wird allgemein als Larmorfrequenz bezeichnet und ist gleich γ H₀, dabei ist γ das obenerwähnte gyromagnetische Verhältnis des Kernes. Wenn also auf mehrere Kerne, die nicht im thermischen Gleichgewicht sind, verschiedene Feldstärken H₀ einwirken, präzedieren ihre jeweiligen magnetischen Momente M_n mit verschiedenen Larmorfrequenzen. Wie noch gezeigt wird, können Angaben in einem Stoff, z. B. Wasser oder leichtem Mineralöl, gespeichert werden durch Benutzung der verschiedenen Larmorpräzessionsfrequen-

zen der einzelnen Kerne. Diese Präzessionsfrequenzen werden dadurch erzeugt, daß die Kerne verschiedenen Werten" von H₀ ausgesetzt werden.

Der Energiezuwachs eines Kernes, den er dadurch gewinnt, daß er sich parallel zu dem äußeren magnetischen Feld H₀ ausrichtet, ist klein im Verhältnis zu der Energie der thermischen Bewegung, die in dem chemischen Stoff vorhanden ist. Daher wird das magnetische Moment Af_n großenteils durch den Zufall

ίο bestimmt und nur in geringem Maße durch das magnetische Drehmoment zwischen M_n und Ji₀. Wenn z. B. angenommen wird, daß ι ooo 150 Kernmomente in dem Feld H₀ vorhanden sind, so ist es möglich, daß 500 150 parallel zum Feld und 500 000 antiparallel ausgerichtet sind. Ist das gesamte Volumen einem einheitlichen Wert von H₀ ausgesetzt, so präzedieren sie alle mit der gleichen Larmorfrequenz. Daher heben die 500 000 antiparallel zum Feld ausgerichteten Momente eine gleiche Anzahl von parallel ausgerichteten Momenten auf, so daß nur das resultierende Moment M von 150 Einheiten übrigbleibt.

Dieses resultierende Moment M ist ein mikroskopischer Begriff, der die Vektorsumme der Kernmomente M_n der einzelnen in dem betreffenden Volumen enthaltenen Kerne darstellt. Wenn daher die Kerne des Volumens nicht im thermischen Gleichgewicht sind, so daß sie einem magnetischen Drehmoment ausgesetzt sind, präzediert das resultierende Moment M mit einer Larmorfrequenz, die von dem Wert des magnetischen Feldes H₀ abhängt, wie er oben für den Fall des einzelnen Kernmomentes M_n beschrieben ist.

Wenn ein Volumen genügend lange einem starken homogenen magnetischen Feld H₀ ausgesetzt wird, so daß es im thermischen Gleichgewicht ist, wird das Moment M parallel oder antiparallel zur Richtung des Feldes ausgerichtet, und die Achsen der Kreisel kehren allmählich unter dem Dämpfungseinfluß in die Senkrechte zurück. Wenn jetzt ein Hochfrequenzfeld H₁ mit einer Frequenz f_t gleich der Larmorfrequenz f₀ rechtwinklig zu dem Feld H₀ angelegt wird, tritt ein zusätzliches Drehmoment zum Moment M auf, welches die Achse aus der Richtung von H₀ wegdreht. Der Neigungswinkel Θ, d. h. der Winkel zwischen dem Moment M und der Richtung von H₀, ist proportional der Größe des Feldes H₁ {f_x = f₀) und der Zeit, während der das HF-Feld H₁ besteht. Dieses Verhältnis wird durch folgende Gleichungen ausgedrückt:

θ=γΗ₁ί_α; (ι)

dabei ist θ im Winkelmaß gemessen, H₁ ist die Hälfte der FH-Feldstärke in Gauß, und t_w ist die Zeitdauer des ^-Feldes in Sekunden. Für das typische Beispiel von Protonen (Wasserstoffkernen) ist
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γ — 2,68 χ ίο⁴.

Die Wahl des γ für Wasserstoffkerne zur Veranschaulichung der Mengenverhältnisse bei der Spin-Echo-Technik beruht auf der Tatsache, daß bei der praktischen Anwendung des Verfahrens, insbesondere bei hohen Geschwindigkeiten, die Wasserstoffkerne des Stoffes das aktive Element sind, da sie viel leichter auf die magnetischen Einflüsse des Vorganges innerhalb des verwendeten Frequenzbereiches ansprechen als die 6g schwereren und komplizierten Kerne anderer Elemente. In anderen Worten, in dem praktisch verwendeten Zeit- und Energiebereich zur Erregung der Wasserstoffkerne werden die Kerne der anderen Elemente, obwohl sie grundsätzlich in derselben Weise beeinflußt werden, in einem verhältnismäßig so geringen Maße angegriffen, daß ihre quantitative Wirkung auf den Vorgang vernachlässigbar ist, d. h., sie sind zwar vorhanden, spielen aber praktisch keine Rolle. Angesichts dieser Tatsache ist es augenscheinlieh, warum das Verfahren mit besonderem Vorteil wasserstoffreiche Stoffe, wie Wasser oder leichte Mineralöle, verwendet, obwohl es keineswegs darauf beschränkt ist.

Die Kernaktivität innerhalb eines verhältnismäßig großen Volumens eines chemischen Stoffes kann unter Berücksichtigung der Zeit- und Raumverhältnisse zweier Momente M und M' analysiert werden, welche zwei mitten in dem Stoffmuster liegende Zusatzvolumen darstellen, d. h. in anderen Worten, durch Bestimmung des relativen Verhaltens verschiedener koexistenter Momente, auf denen das Phänomen des Spinechos beruht.

Gemäß Fig. 1 sollen in dem Stoffmuster 10, z. B. Wasser oder Mineralöl, Angaben gespeichert werden. Das Muster 10 liegt zwischen den Polflächen des Magneten 12, der vorzugsweise ein Hufeisendauermagnet ist. Das Feld H₀ verläuft von Pol zu Pol, und eine Hochfrequenzspule 11 erzeugt ein Feld senkrecht zur Zeichenebene, wodurch das HF-Feld senkrecht zum Feld H₀ ausgerichtet ist.

Es sind ferner zwei Gleichstromspulen 13 und 14 vorgesehen, deren Zweck später erklärt wird.

Das von dem Magneten 12 gebildete UZ₀-FeId ist nicht im ganzen Luftspalt zwischen den Polflächen vollkommen homogen, und zwar wird die Inhomogenität bestimmt durch die Zusammensetzung und Konstruktion des Magneten zusammen mit dem zu seiner Magnetisierung verwendeten Verfahren. Daher ist das Stoffmuster 10 Feldstärken ausgesetzt, die zum Teil 10g etwas größer und zum Teil etwas kleiner als der Durchschnittswert H₀ sind. Auf einem Querschnitt des Stoffmusters 10 besteht also ein Spektrum von H₀-Werten, die zwischen i?₀-Maximum und #₀-Minimum liegen. Dieses Spektrum sei mit Δ H₀ bezeichnet, «0 dabei ist AH₀ = H_omax —- H_omin. Unter diesen Umständen präzedieren die verschiedenen Momente M in dem ganzen Muster 10 mit etwas schwankenden Larmorfrequenzen, da, wie oben erwähnt, die Larmorfrequenz für jedes gegebene Moment direkt von der es ¹¹S beeinflussenden Feldstärke abhängt.

Es sei zunächst der einfachste Fall betrachtet, bei dem ein einziger elektrischer Angabenimpuls im Muster 10 gespeichert und danach wieder aus ihm entnommen wird. Hierzu seien zwei typische Momentvektoren M und M' herausgegriffen, die zwei mitten in dem Muster liegende Zusatzvolumina darstellen. Zum Zwecke der Analyse werden zwei Momente gewählt, die beide in der Richtung des magnetischen Feldes H₀ ausgerichtet sind, wenn das System im thermischen Gleichgewicht ist.

In den einzelnen Fig. 2 stellt die senkrechte oder Z-Richtung die Richtung des magnetischen Feldes H₀ dar. Da das System im thermischen Gleichgewicht ist, ist ein zusammengesetztes Moment M₀ in der Z-Richtung ausgerichtet und umfaßt das erwähnte Momentenpaar M und M'. Wenn jetzt ein magnetisches Drehmoment auf das Moment M₀ wirkt, wird es gegen die Z-Achse geneigt. Zur Erzeugung des Drehmomentes dient ein HF-Feld H₁, welches vermittels der HF-Spule 11 (Fig. 1) erzeugt wird und in der X-Y-Ebene gemäß Fig. 2 besteht und ein rotierendes Feld erzeugt.

Die Frequenz des HF-Feldes muß im wesentlichen

die durchschnittliche Larmorpräzessionsfrequenz f₀ des betrachteten chemischen Stoffes sein. Für den H₀-Wert von 7000 Gauß ist z. B. f₀ etwa gleich 30 Megahertz.

Zur Erläuterung sehe man die X-Y-Ebene so an,

als drehe sie sich synchron mit dem HF-Feld H₁, d. h.

mit der durchschnittlichen Larmorfrequenz f₀ des Stoffes. Wenn also ein gegebener Vektor sich mit der Frequenz f₀ dreht, erscheint er während einer gewissen Zeit stationär hinsichtlich der X-Y-Ebene. Wenn sich jedoch ein Vektor schneller oder langsamer als f₀ dreht, scheint er sich innerhalb der rotierenden X-Y-Ebene vorwärts oder rückwärts zu bewegen.

Gemäß Fig. 2 A wird das Feld H₁ in Form eines einzigen HF-Impulses, der Angabenimpuls genannt wird, an das Moment M₀ angelegt und bewirkt, daß dieses, wie oben erwähnt, gegen die Z-Achse geneigt wird. Wie ebenfalls aus Gleichung (1) folgt, ist der Neigungswinkel θ proportional zur Stärke von H₁. Für jeden beliebigen Neigungswinkel tragen die in der X-Y-Ebene vorhandenen Komponenten von M₀ zur Erzeugung des Echosignals bei, wie nachstehend erklärt. Da die X-Y-Komponenten von M₀ maximal, d. h. bei einem Neigungswinkel von θ = 90° tatsächlich gleich M₀ sind, hat das Echosignal seine maximale Amplitude. Obwohl, wie noch erklärt wird,. brauchbarere Ergebnisse durch Verwendung kleinerer Winkel erzielt werden können, soll zur Betrachtung des einfachsten Falles zunächst der Winkel go° sein. Gemäß Fig. 3 ist der Angabenimpuls der Dauer t_w links gezeigt, und zwar ist diese Impulsbreite gewählt, damit der Winkel θ = go⁰ wird. Bei Beendigung des Angabenimpulses (Punkt B in Fig. 3) befindet sich das Moment M₀ in der X-Y-Ebene in der in Fig. 2B gezeigten Stellung. Da M₀ nicht mehr im thermischen Gleichgewicht ist und daher das Feld H₀ wirksam wird, beginnen seine Komponenten zu präzedieren.

Da die Komponenten M und M' von verschiedenen Werten von H₀ infolge des Inhomogenitätsspektrums des Dauermagneten 12 und ihrer Lage mitten in dem Muster beeinflußt werden, präzedieren M und M' mit verschiedenen Larmorfrequenzen. Es sei angenommen, daß an den Orten der Zusatzvolumina, die durch M und M' dargestellt werden, M' einem Wert von H₀ ausgesetzt ist, der größer als der Durchschnitt ist, während M einem Wert unter dem an das Muster angelegten Durchschnitt H₀ ausgesetzt ist. In diesem Falle präzediert M' mit einer Larmorfrequenz über f₀, während M rriit einer Frequenz unter f₀ präzediert. Daher drehen sich kurz nach Aufhören des Angabenimpulses M und M' in entgegengesetzter Richtung innerhalb der rotierenden X-Y-Ebene, d. h., sie entfernen sich voneinander, wie Fig. 2B' zeigt. Die in Fig. 2B' gezeigten Positionen von M und M' entsprechen der Zeit B' in Fig. 3.

Zur Zeit B (Fig. 3) endet der Angabenimpuls, und die Momente M und M' fallen zusammen. Dann wird ein »freies Induktionsschlußsignale an der hinteren Kante des Angabenimpulses in der HF-Spule 11 von Fig. ι induziert. Dieses Signal verschwindet, wenn M und M' genügend weit außer Phase zueinander präzedieren, d. h. wenn sie sich aufheben.

Die Momente M und M' bewegen sich weiterhin in entgegengesetzter Richtung innerhalb der X-Y-Ebene, während diese mehrere Umdrehungen ausführt, bis sie zur Zeit T₁ nach Aufhören des Angabenimpulses die in Fig. 2 C gezeigte Orientierung hat.

Ein zweiter als Erinnerungsimpuls bezeichneter HF-Impuls wird jetzt angelegt und dreht die Momente M und M' aus der X-Y-Ebene heraus. Wenn die Dauer des Erinnerungsimpulses C D (Fig. 3) doppelt so lang ist wie die des Angabenimpulses AB, werden die Momente M und M' um einen Winkel 0 = i8o° gedreht. Tatsächlich wird die X-Y-Ebene um 180° um die X-Achse in die »Spiegel«-Position gemäß Fig. 2 D gedreht. In anderen Worten, der die X-Y-Ebene enthaltende »Pfannkuchen« wird von dem Erinnerungsimpuls übergekippt. Die in Fig. 2 C und 2 D gezeigten Positionen der Momente entsprechen den Zeiten C bzw. D (Fig. 3). Obwohl es nicht unbedingt notwendig ist, daß der Erinnerungsimpuls eine Drehung von 180° bewirkt, stellt diese Winkeldrehung die vorteilhafteste dar. Dies ist offensichtlich, da M und M' in der X-Y-Ebene bleiben und so wieder die maximale Echoinduktion in der HF-Spule erzeugen. Aus Fig. 2 C und 2D ist ersichtlich, daß die i8o°-Drehung der X-Y-Ebene den Winkelabstand nicht merklich stört, sondern nur das Phasenverhältnis zwischen den vorhandenen Momenten umkehrt.

Vor Einsetzen des Erinnerungsimpulses hat sich der Momentenvektor M im Gegensinne des Uhrzeigers bezüglich der durchschnittlichen Rotation der X-Y-Ebene gedreht, während sich M' im Uhrzeigersinn gedreht hat, wie in Fig. 2 C gezeigt ist. Während der auf das Ende des Induktionssignals (Fig. 3) folgenden Zeit T₁ haben sich also die Vektoren Al und M' in der X-Y-Ebene um einen Winkel G gedreht und nähern sich einander, so daß sie nur durch den abnehmenden Winkel G' getrennt sind, der gleich 360° — G ist. Nach dem Erinnerungsimpuls, der die Vektoren in die Stellung von Fig. 2 D gebracht hat, sind die Vektoren M und M' noch immer durch den Winkel G' getrennt, aber da ihre Drehrichtungen weiter im Gegensinn des Uhrzeigers bzw. im Uhrzeigersinn verlaufen, nimmt der Winkel G' zu und der Winkel G ab. Da die relativen Präzisionsgeschwindigkeiten dieselben wie vor der Umkehrung sind, wenn man eine Zeit T₂ gleich der Zeit T₁ (Fig. 3) verstreichen läßt, durchlaufen die Momente M und M' erneut zusammen den Winkel G und erreichen Phasengleichheit gemäß Fig. 2 E. Wenn sich M und M' der Phasengleichheit nähern, beginnt eine gegenseitige Ver-Stärkung, die ein Signal in der das Muster umgebenden

HF-Spule (Fig. ι) induziert. Dieses induzierte Signal, das sogenannte Spin-Echo-Signal, ist bei E in Fig. 3 dargestellt. Das induzierte Signal nimmt eine Wellenform an, welche symmetrisch zu- und abnimmt, wenn die Momente in und außer Phase kommen.

Das heißt also, das beschriebene Echosignal wird erhalten, indem zunächst die in dem Muster enthaltenen aktiven Momente in die in Fig. 2B gezeigte Stellung kommen, darauf mit ihren einzelnen Larmorfrequenzen präzedieren, um ihre gegenseitigen Phasenverhältnisse zu verändern. Dann wird der Erinnerungsimpuls angelegt, um die Richtungen der sich verändernden Phasen Verhältnisse umzukehren, und schließlich durchlaufen die Momente ihre vorhergehenden Bewegungen zur verstärkenden Koinzidenz in umgekehrter Richtung.

Während der Zeit zwischen dem Angabenimpuls und dem Erinnerungsimpuls sind die Phasenverhältnisse der Momente derart, daß keine wirksame Ver-Stärkung auftreten kann.

Die vorangegangene Beschreibung behandelt die

typischen Bewegungen zweier Momente M und M'.

Das Echosignal ist nicht nur jedem beliebigen einzelnen Paar von Momenten, sondern einer sehr großen Anzahl, die zusammentreffen, zuzuschreiben.

Die vorstehende Analyse muß erweitert werden, wenn eine Mehrzahl von Angabenimpulsen in dem Muster gespeichert werden soll. Gemäß Fig. 4A stellt der Vektor M₀ wiederum die Vektorsumme aller wirksamen Momente in dem Muster bei thermischem Gleichgewicht dar. Der Vektor M₀ hat eine Amplitude, die bis Punkt 17 auf der Z-Achse reicht. Ein er:. . Angabenimpuls P₁ (Fig. 5) wird angelegt und bewirkt, daß M₀ um einen Winkel θ gegen die Z-Achse geneigt wird, wie Fig. 4B zeigt. In Fig. 4B besteht der Vektor Af₀ aus der Komponente M_{0 a} mit einer Amplitude (kleiner als die Amplitude 17), die bis Punkt 16 auf ■ der Z-Achse reicht, und der Komponente M_{0 6} in der X-Y-Ebene. Angesichts der Tatsache, daß der Vektor M₀ aus allen Zusatzvolumina des Musters darstellenden Vektoren zusammengesetzt ist, beginnen die Komponenten dieser Zusatzmomentvektoren, die in M₀₆ vorhanden sind, in der X-Y- Ebene zu präzedieren und haben veränderliche Phasenverhältnisse zueinander.

Die Anlegung des zweiten Angabenimpulses P₂ (Fig. 5) bewirkt, daß der Vektor M_{0 a} von Fig. 4 B gegen die Z-Achse geneigt wird, wie Fig. 4C zeigt. Die in der X-Y-Woene gezeigten radialen Vektoren, die in Fig. 4 C nicht markiert sind, stellen die senkrechten Projektionen der Komponenten von M₀₆ dar, welche mit ihren einzelnen Larmorfrequenzen präzedieren. Jetzt beginnen auch die Komponenten von M_od in der X-Y-Ebene zu präzedieren. Obwohl es schwierig ist, bildlich die wahre in der X-F-Ebene bestehende Situation zu zeigen, sieht man, daß jetzt zwei Arten von Momenten in der X-Y-Ebene präzedieren, und zwar eine aus M₀₆ in Fig. 4 B erhaltene und eine aus M_{0 d} von Fig. 4 C erhaltene Art. Durch einen dritten HF-Impuls P₃ (Fig. 5) wird der Vektor M₀₀ von Fig. 4 C gegen die Z-Achse geneigt ebenso wie M₀₀ für den zweiten impuls P₂. Hierdurch wird eine dritte Art von Vektoren, die in der X-Y-Ebene präzedieren, hinzugefügt. Ähnlich wird, wenn weitere Angabenimpulse an das Muster angelegt werden, die Komponente des resultierenden Vektors, der in jedem Falle die Richtung der Z-Achse hat, gegen diese geneigt, wodurch weitere Vektoren zu denen in der X-Y-Ebene hinzukommen. Man sieht, daß die praktische Grenze für die Anzahl von Impulsen, welche in einem Muster gespeichert werden kann, von der Größe der Komponente des resultierenden Vektors in der Z-Achse abhängt.

Die mathematische Analyse des oben beschriebenen Vorgangs ist bereits anderweitig beschrieben. Zur Vereinfachung seien die in dem Muster als Ganzem, das den aufeinanderfolgenden Angabenimpulsen ausgesetzt wird, bestehenden physikalischen Verhältnisse betrachtet. Man kann infolge komplizierter innerer Bedingungen, wie internuklearer und intermolekularer »Abschirmung«·, dem verhältnismäßig großen Ausmaß des Musters und der Inhomogenität des HF-Feldes selbst die möglicherweise aktiven gyromagnetischen Kerne des Musters nicht gleichmäßig dem Einfluß eines HF-Impulses aussetzen. Daher werden bei Anlegung eines kurzen Impulses einige der gyromagnetischen Momente merklich aus der Z-Richtung heraus in verschiedenem Grade geneigt, um eine erste wirksame Induktionsresultante oder Art von Momenten zu bilden, die verschiedener Präzession unterworfen ist, aber andere bleiben so wenig beeinflußt, daß sie tatsächlich im wesentlichen in der Z-Richtung orientiert bleiben. Der zweite Angabenimpuls beeinflußt und neigt «einerseits weitere von diesen restlichen phasengleichen Momenten zur Bildung weiterer Momente, deren differentielle Präzession beim Ende des zweiten Impulses beginnt, aber wieder bleibt ein Rest von phasengleichen Momenten für den nächsten Angabenimpuls übrig. Die senkrechten Vektorkomponenten, wie M_{0 a} und M₀₀ (Fig. 4B und 4C), können also in jedem Falle als ein Maß der restlichen verfügbaren phasengleichen Kernmomente betrachtet werden und sind nicht nur Komponenten von vorher verschobenen und schräg ausgerichteten Momenten. Diese Betrachtungsweise, welche hinsiehtlieh der stattfindenden zusammengesetzten Wirkungen stark vereinfacht ist, zeigt, warum aufeinanderfolgende Angabenimpulse getrennte resultierende Interferenzsignale erzeugen, anstatt nur die Amplitude eines einzelnen Signals zu vergrößern.

Der Erinnerungsimpuls P₁. (Fig. 5) dreht die X-Y-Ebene um i8o°, wie oben erklärt. Zur Zeit T₃ (Fig. 5) nach dem Ende des Erinnerungsimpulses P_r ist die ursprünglich mit dem Angabenimpuls P₃ verbundene Art von Vektoren phasengleich und induziert das Signal S₃ in der HF-Spule 11. Ähnlich induziert zur Zeit T₂ nach P₇. die mit P₂ verbundene Art von Vektoren das Signal S₂ in der HF-Spule, und zur Zeit T₁ nach P_r wird das Signal S₁ (entsprechend P₁) in der Spule induziert. Es erscheint also eine Reihe von Echosignalen in umgekehrter Reihenfolge gegenüber der, in welcher die entsprechenden Angabenimpulse an das Muster angelegt worden sind.

Das oben beschriebene System ist für verschiedene Zwecke brauchbar, z. B. qualitative und quantitative chemische Analyse, Messen der Selbstdiffusionskoeffi-

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zienten von Molekülen und der Geschwindigkeit, mit der die Kernmomente ihre Larmorpräzessionsphasenübereinstimmung ändern, Feststellen des Vorhandenseins von paramagnetischen Stoffen, Messung magnetischer Felder, Feststellen, ob gleiche oder verschiedene Kernmomente eines Moleküls eng beieinander oder weit voneinander entfernt sind, Beobachtung bestimmter Reaktionen mit bivalenten Elementen, die paramagnetisch in der einen Valenz und diamagnetisch

ίο in der anderen sind, usw.

Die obenstehenden Ausführungen betreffen allgemein das bisher bekannte Spin-Echo-Verfahren. Um die Verbesserungen gemäß der Erfindung zu verstehen, müssen gewisse Beschränkungen erfolgen.

Beim Spin-Echo-System zur Speicherung von Angaben in einem Muster eines chemischen Stoffes liegt ein Vorteil offensichtlich in der Ähnlichkeit zwischen den Echosignalen und ihren zugehörigen Angabenimpulsen. Hier hängt die Form des Echosignals von dem Spektrum der Larmorfrequenzen ab, das in den zugeordneten präzedierenden Momenten vorhanden ist. Um annähernd die Form des Angabenimpulses wiederzugeben, muß die verfügbare Bandbreite der erzeugten Larmorfrequenzen im Verhältnis zur Bandbreite der Angabenimpulse groß sein. Dies erfordert, daß

2St

(2)

dabei ist AH_oi = H_omax — H_Omin (über das Muster während der Speicherung von Angaben) und Ii₁ die Zeitdauer des Angabenimpulses.

Wenn z. B. i-Mikrosekunden-Impulse in Wasser gespeichert werden sollen, muß Aü_oi etwa 235 Gauß betragen.

Es ist bereits gesagt worden, daß der beste Wert des durch den Angabenimpuls α bewirkten Neigungswinkels θ = go° ist. Ebenfalls wurde gesagt, daß bei Speicherung einer Mehrzahl von Impulsen derWinkelö

beträchtlich kleiner als 90° oder — sein muß. Wenn

also η die Anzahl von gespeicherten Angabenimpulsen ist, gilt folgende Beziehung:

TIyH₁I₁ Ξϊ

(3)

Die Gleichungen (2) und (3) kann man zusammenfassen, wodurch man erhält:

(4)

Da, wie oben erwähnt, H₁ die halbe HF-Feldstärke darstellt, besagt Gleichung (4), daß die gesamte HF-Feldstärke kleiner sein muß als die gesamte Magnetfeldinhomogenität, dividiert durch die doppelte Anzahl der gespeicherten Impulse. Diese ist die eine der einschränkenden Bedingungen.

Hinsichtlich des Erinnerungsimpulses erhält man ein Gleichungspaar ähnlich (2) und (3). Die erste Gleichung muß aussagen, daß die Fourierbandbreite des Erinnerungsimpulses größer sein muß als die Bandbreite der in dem Muster vorhandenen Larmorfrequenzen. Dies ist nötig, um alle Momente des Musters einheitlich zu erregen, damit sie alle um denselben Winkel gedreht werden können. Wenn also t die Zeitdauer des Erinnerungsimpulses und Δ H_Or die Magnetfeldinhomogenität AH₀ im Muster während dieser Zeit ist, so ist

2St

(5)

Die zweite Bestimmungsgleichung muß die Bedingungen enthalten, um die obenerwähnte i8o°- Drehung zu erzeugen. Daher ist

γ H₁ t_r = π .

(6)

Durch Eliminieren von t_r aus den Gleichungen (5) und (6) erhält man eine weitere dem Spin-Echo-Speichersystem auferlegte einschränkende Bedingung:

2 H₁ s> Δ H_Or

(7)

Die Gleichungen (4) und (7) definieren die Möglichkeiten des Spin-Echo-Speichersystems, wenn dieselbe HF-Feldstärke während der Angaben- und der Erinnerungsimpulse verwendet wird.

In dem oben an Hand von Fig. 1 beschriebenen Speichersystem sind die Gleichstrommagneten 13 und 14 nicht beschrieben, und die während der Angaben- und Erinnerungsimpulse bestehende Feldinhomogenität Δ H₀ ist konstant, da sie auf der Inhomogenität des Dauermagneten 12 beruht. Zur Speicherung von i-Mikrosekunden-Impulsen muß A H₀ etwa 235 Gauß sein, und dann muß das HF-Feld (2 H₁) groß im Vergleich zu 235 Gauß sein, d. h. mindestens 500 Gauß betragen. Zur Erzeugung dieses 500-Gauß-Feldes sind schätzungsweise 1 000 000 Watt HF-Energie erforderlich. Die praktischen Nachteile eines Systems mit einer so gewaltigen HF-Energie sind offensichtlich. Die Erfindung beseitigt die erwähnten Nachteile wie folgt:

Aus den Gleichungen (4) und (7) folgt, daß man die Δ H₀ während der Angabenimpulse viele Male größer machen kann als die während des Erinnerungsimpulses vorhandene A H₀, ohne das Phasengedächtnis des Musters zu zerstören. Die für das HF-Feld erforderliehen Bedingungen sind dann viel weniger scharf.

Die in jedem HF-Impuls vorgesehene Menge von Frequenzen ist umgekehrt proportional zu der Dauer des Impulses. Wie in Gleichung (2) gezeigt, muß zum zufriedenstellenden Empfang eines Angabenimpulses das Stoffmuster einen Larmorfrequenzb ereich haben, der wesentlich größer als der Frequenzbereich des Impulses ist, um alle Frequenzen des letzteren aufzunehmen. Andererseits muß, wie durch Gleichung (5) gezeigt, der Erinnerungsimpuls eine Frequenzbandbreite haben, die viel größer als die Larmorbandbreite des Musters ist, um sicherzustellen, daß alle bedeutsamen Frequenzen des letzteren bei der Drehung der Kernmomente um i8o° aufgenommen werden. Aus dem obenerwähnten umgekehrten Verhältnis folgt, daß, falls die Larmorbandbreite dieselbe für Angaben- und Erinnerungsimpulse bleiben soll, der verhältnismäßig breite Frequenzbereich des Erinnerungsimpulses dessen verhältnismäßig kurze Zeitdauer bewirken würde mit dem obenerwähnten sehr großen HF-Energiebedarf. Eine Zusammenziehung der Larmorbandbreite ge-

stattet jedoch eine entsprechende Herabsetzung der Frequenzbandbreite des Erinnerungsimpulses und damit eine längere Dauer des Erinnerungsimpulses mit erheblich verringertem HF-Energiebedarf.
Es ist vorteilhaft, wenn Δ H_Or von Gleichung (7) Null oder mindestens sehr klein im Verhältnis zu Δ H_oi von Gleichung (4) ist. Wenn das magnetische Feld H₀ durch einen großen Dauermagneten gebildet wird, ist es natürlich schwierig, Δ H₀ unter die normale Inhomogenität des Magneten zu senken. Es ist also erforderlich, eine stark vergrößerte Δ H₀ zu allen Zeiten vorzusehen, in denen der Erinnerungsimpuls nicht vorhanden ist; während dieser letzteren Zeit ist die Δ H₀ nur die durch den Magneten selbst erzeugte.

Die Wirkung der Δ H₀ des Magneten allein während des Erinnerungsimpulses und der Verwendung einer größeren Δ H₀ während der restlichen Zeit besteht darin, daß ein breites Band von Larmorfrequenzen während der Speicherung von Angaben und die Zusammendrängung des Spektrums der erregten Larmorfrequenzen in eine schmale Bandbreite für die Dauer des Erinnerungsimpulses gemäß Fig. 8 verwandelt wird. Die reduziarte Larmorbandbreite während des Erinnerungsimpulses gestattet es, daß dieser Impuls von größerer Dauer und geringerer Amplitude ist ohne merkliche Veränderung in den Winkel- oder Phasenverhältnissen, wie oben erwähnt. Anders ausgedrückt werden während des Erinnerungsimpulses die Larmorfrequenzen der verschiedenen Momente in dem Muster so verändert, daß sie einen schmalen Bereich von Frequenzen umfassen, wodurch ein kleineres Drehmoment und damit eine geringere HF-Energie erforderlich sind, um die gewünschte i8o°-Drehung zu erzeugen. Nach dem Erinnerungsimpuls kehren die Momente zu ihren ursprünglichen Larmorfrequenzen zurück, d. h. zu dem breiteren Spektrum, das die Form des Angabenimpulses genauer wiedergibt, wenn die Phasengleichheit auftritt und das Echosignal in der HF-Spule induziert wird.

In einer praktischen Ausführung der Erfindung entsteht die vergrößerte Δ H₀₃- durch Einführung eines zweiten magnetischen Feldes zwischen die Polflächen des Dauermagneten, welches das Feld H₀, das durch den Magneten gebildet wird, verzerrt. Das Feld H₀ wird so verzerrt, daß Teile davon verstärkt werden (die Felder addieren sich, und so wird H₀ vergrößert), während andere Teile geschwächt werden (die Felder werden voneinander subtrahiert, und so ist das Minimum von H₀ kleiner), wodurch ein breites Spektrum lokaler Feldstärkendifferenzen entsteht, obwohl die durchschnittliche Feldstärke im wesentlichen konstant bleibt.

Zur Erzeugung der erwähnten Wirkung sind gemäß Fig. ι die Spulen 13 und 14 in Reihe geschaltet. Bei Anlegung einer Gleichspannung an die Klemmen 20 und 21 entsteht ein verzerrtes Feld, wie.Fig. 6 B im Vergleich zu 6 A zeigt. Fig. 6 A zeigt die Kraftlinien, die durch die Spulen 13 und 14 allein erzeugt werden, d. h. wenn die Magnetpole 12 nicht vorhanden sind'.

Fig. 6 B zeigt das Gesamtfeld, das aus dem Zusammenwirken des Magneten 12 und der Spulen 13 und 14 entsteht. Es ist klar, daß das verzerrte Feld von Fig. 6 B eine weit größere Ausbreitung von Feldstärkenänderungen Δ H₀ in dem Muster ro erzeugt als die des relativ homogenen Feldes des Magneten 12, wenn er allein wirkt. Durch Erregung und Nichterregung der Spulen 13 und 14 mit Gleichstrom kann also das Spektrum der zusammentreffenden Feldstärken verbreitert bzw. eingeengt werden, um die erweiterte und zusammengedrängte Larmorfrequenzbandbreite, wie oben beschrieben, zu erzeugen.

Eine Anordnung zur Ausnutzung des verbesserten Spin-Echo-Systems nach der Erfindung ist in dem Blockdiagramm gemäß Fig. 7 veranschaulicht.

Das Synchronisiergerät oder der Impulsgenerator 23 erzeugt die Angaben- und Erinnerungsimpulse und andere benötigte Steuerimpulse. Die von dem Synchronisiergerät 23 erzeugten Impulse sind in Fig. 8 dargestellt. In der nachstehenden Beschreibung ist es entsprechend der schematischen Darstellung der Impulse bequemer, von dem erregten Zustand als oben und von dem nichterregten als unten zu sprechen. Zur Zeit T_a (Fig. 8) geht Klemme 24 nach oben und erregt dadurch den HF-Erzeuger 25 (Fig. 7). Dieser umfaßt einen Oszillator und mehrere Frequenz-Verdopplungsstufen, die den Verstärker 26 speisen.

Ebenso ist zur Zeit T_a die Klemme 27 des Synchronisiergerätes 23 oben (Fig. 8), um die Gleichstromquelle 28 (Fig. 7) in Tätigkeit zu setzen. Diese besteht aus einer Mehrzahl von Elektronenröhren, die iii bekannter Weise parallel geschaltet sind, so daß im leitenden Zustand ein Gleichstrom durch die Sputen 13 und 14 fließt. Umgekehrt ist, wenn Klemme 27 unten ist, die Stromquelle 28 unwirksam, so daß kein Strom durch die Spulen 13 und 14 fließt.

Mehrere Mikrosekunden nach T_% (Fig. 8) erscheint der erste Angabenimpuls an Klemme 30 (Fig. 7). Das Signal an Klemme 30 wird an den HF-Verstärker angelegt und dort verwendet, um einen HF-Ausgangsimpuls am Verstärker 26 zu erzeugen. Damit also icö der Verstärker ein Ausgangssignal erzeugen kann, muß er ein HF-Signal von dem HF-Erzeuger 25 empfangen, und die Klemme 30 muß oben sein, d. h., das Impulssignal auf Klemme 30 »öffnet«· den Verstärker. Gemäß Fig. 8 besteht das Signal an Klemme 24 kurz vor dem ersten Angabenimpuk, damit der Oszillator im Erreger 25 seinen voll schwingenden Zustand erreicht, bevor der Verstärker betätigt wird.

Nach dem Auftreten des ersten Angabenimpulses no erscheinen die restlichen Angabenimpulse der Reihe nach an Klemme 30, während später der Erinnerungsimpuls dort auftritt, wie Fig. 8 zeigt.

Der Ausgang des Verstärkers 26 (Fig. 7) ist an ein Zeitsteuernetzwerk3i angeschlossen, das die Ausgangsimpedanz 26 mit der einer Spule 32 vergleicht. Die Spule 32 ist mit einer Spule 33 gekoppelt, welche mit einer Brückenschaltung verbunden ist, deren Ausgangsklemmen mit 34 und 35 bezeichnet sind.

An die Klemmen 34 und 35 sind die beiden iao HF-Spulen 11A und 11B angeschlossen, weiche zusammen die HF-Spule 11 von Fig. 1 bilden, deren Mitte mit einer Ausgangsklemme 36 verbunden ist. Das Muster 10, in dem Angaben gespeichert werden sollen, befindet sich in Spule 11A. Die Kondensatoren 37.4 und 375, die mit den Spulen xiA bzw.

IiB parallel geschaltet sind,, bilden mit diesen Resonanzkreise. Die Spule TiA und der Kondensator 37^4 bilden den einen Zweig der HF-Brückenschaltung, während Spule ττΒ und Kondensator 37 B ihren zweiten Zweig bilden.

Ein veränderlicher Kondensator 38 C und ein veränderlicher Widerstand 39 C sind zwischen Erde und Klemme 34 parallel geschaltet und bilden den dritten Zweig der Brückenschaltung. Der vierte Zweig der

Brückenschaltung besteht aus einem veränderlichen Kondensator 38 D parallel zu einem Widerstand 39 Z), der zwischen Erde und Klemme 35 geschaltet ist. Die Brücke wird mit Hilfe des Widerstandes 39 C und der Kondensatoren 38 C und 38 D abgeglichen, so daß Klemme 36 etwa Erdpotential hat.

In diesem Zustand gelangt nur ein kleiner Teil des von dem Verstärker 26 erzeugten Signals an den Bildempfänger 40. Da geringe oder keine HF-Energie an Klemme 36 auftritt, erholt sich der Empfänger 40 schnell nach dem Aufhören des HF-Signals.

Wie oben bemerkt, werden die Echosignale in der HF-Spule 11A induziert, wenn die rotierenden Momente sich dem phasengleichen Zustand nähern. Die Echosignale erscheinen an Klemme 36 und werden

an den Eingang des Bildempfängers 40 angelegt. Die Ausgangssignale an Klemme 41 gelangen an die senkrechten Ablenkplatten eines Kathodenstrahloszülographen 42. Die Impulsform dieser Echosignale ist in Fig. 8 veranschaulicht. Die waage-

rechten Ablenkimpulse des Oszillographen 42 werden von dem Synchronisiergerät 23 über eine Klemme 43 geliefert, und Fig. 8 zeigt außerdem die Dauer dieser Impulse.

Gemäß Fig. 8 geht der an Klemme 27 vorhandene Impuls mehrere Mikrosekunden vor dem Einsatz des Erinnerungsimpulses nach unten und bleibt unten für mehrere Mikrosekunden, wodurch der Gleichstromfluß durch die Spulen 13 und 14 während der ganzen dazwischenliegenden Zeit unterbrochen ist. Hier-

durch wird die große zusammengesetzte AH_oi unterbrochen, so daß nur die kleine ΔΗ_0Τ, die durch die Inhomogenität des Dauermagneten entsteht, während des Angabenimpulses übrigbleibt. Diese Herabsetzung bewirkt die gewünschte Zusammendrängung

der Larmorfrequenzbandbreite (Fig. 8) und gestattet die Speicherung von Angabenimpulsen von 1 Mikrosekunde oder weniger und die Entnahme entsprechender Echos, währendnurmäßige Mengen vonHF-Energie notwendig sind, wie oben erklärt.

Bezüglich der zyklischen Reihenfolge des Verfahrens können die Erinnerungsimpulszeiten als »Steuer«- Perioden bezeichnet werden.

In vorstehenden Ausführungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Es können auch

andere Kombinationen verwendet werden. Zum Beispiel entsteht bei einer zweiten praktischen Ausführung die große AH₀ durch Verwendung eines Dauermagneten 12 mit ungleichen Polabständen. Die hieraus resultierende große Verzerrung des Feldes wird während des Erinnerungsimpulses auf ein Mindestmaß verringert, und zwar durch Erregung der Gleichstromspulen 13 und 14, welche in diesem Falle so konstruiert sind, daß sie die Verzerrung korrigieren, um das zusammengesetzte Feld weitgehend zu homogenisieren. Bei dieser Ausführung werden also die Gleichstromspulen während der Speicherung und beim Echo nicht erregt und während des Erinnerungsimpulses erregt an Stelle der in Fig. 8 gezeigten umgekehrten Reihenfolge. Die resultierende wahlweise Zusammendrängung und Ausdehnung der Larmorbandbreite tritt hierbei in derselben Weise auf. Außerdem können auch andere Bauelemente verwendet werden, z. B. kann man einen Gleichstromelektromagneten an Stelle des Dauermagneten 12 vorsehen.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zum Speichern von Angaben in Form von elektrischen Impulsen, beispielsweise in elektrischen Rechenmaschinen, mit Hilfe von in einem inhomogenen ausrichtenden Magnetfeld mit verschiedenen Larmorfrequenzen präzedierenden Atomkernen nach dem Spin-Echo-Verfahren, dadurch gekennzeichnet, daß die Inhomogenität des Magnetfeldes mit Hilfe von zusätzlichen Elektromagneten (13, 14) in der Zeit vom Beginn der Impulseingabe bis zur Echoentnahme steuerbar verändert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Echofähigkeit der Impulse durch einen die Präzessionsebene drehenden Erinnerungsimpuls bewirkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß während der Impulseingabe die Inhomogenität des ausrichtenden Magnetfeldes mit Hilfe der zusatzliehen Elektromagneten groß, für die Dauer des Erinnerungsimpulses jedoch klein und für den Zeitraum der Echobildung und -entnahme wieder groß gemacht wird.

3. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das ausrichtende Magnetfeld durch einen Dauermagneten (12) erzeugt wird.

4. Anordnung nach den. Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß während der Eingabezeit der Impulse und während der Echozeit die Bandbreite der Larmorfrequenzen der präzedierenden Kerne durch Vergrößerung der Inhomogenität groß, während der Zeit des Erinnerungsimpulses jedoch klein gemacht wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungteti

©609 737/169 12.56 (709 524/286 5. 57)