New methods and applications in nuclear magnetic resonance microscopy using small RF coils [Elektronische Ressource] / vorgelegt von Edmund Armin Purea

New Methods and Applicationsin Nuclear Magnetic Resonance Microscopyusing small RF CoilsDissertation zur Erlangung desnaturwissenschaftlichen Doktorgradesder Bayerischen Julius-Maximilians-Universit¨at Wu¨rzburgvorgelegt vonEdmund Armin PureaausLugosch, Rum¨anienWu¨rzburg 2008Eingereicht am:bei der Fakult¨at fu¨r Physik und Astronomie1. Gutachter: Prof. Dr. Peter Jakob2. Gutachter:der Dissertation.1. Pru¨fer: Prof. Dr. Peter Jakob2. Pru¨fer:im Promotionskolloquium.Tag des Promotionskolloquiums:Doktorurkunde ausgeh¨andigt am:CONTENTS1. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72. Theory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92.1 NMR basics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92.1.1 Spins and Magnetization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92.1.2 Relaxation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102.1.3 The spin echo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112.1.4 The gradient echo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112.1.5 The Bloch-Torrey equation and the diffusion amplitude . . . . . . . 122.2 NMR imaging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132.2.1 Principle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13~2.2.2 The discrete k-space and the resolution limit . . . . . . . . . . . . . 142.