Larmorfrequenz
nach dem Physiker Joseph Larmor (1857-1942)
Synonym: Präzessionsfrequenz
Definition
Die Larmorfrequenz beschreibt in der Quantenmechanik die Frequenz der Präzessionsbewegung eines Kernspins bzw. seines magnetischen Moments in einem äußeren Magnetfeld. Sie ist proportional zur Magnetfeldstärke und stellt die Resonanzfrequenz der Kernspinresonanz dar. In der Magnetresonanztomographie (MRT) bestimmt sie die Frequenz der Anregung und Signalentstehung.
Physikalische Grundlagen
Die Präzession der Spins erfolgt mit der sogenannten Larmor-Kreisfrequenz:
bzw. in Frequenzdarstellung:
mit:
- = Larmor-Kreisfrequenz
- = Larmorfrequenz
- = gyromagnetisches Verhältnis (kernspezifisch)
- = Magnetfeldstärke
Das gyromagnetische Verhältnis ist eine materialabhängige Konstante. Für Wasserstoff beträgt die Larmorfrequenz bei 1,5 T etwa 64 MHz und bei 3 T etwa 128 MHz.
Bedeutung für das MRT
Ein Proton kann durch einen Hochfrequenzpuls im MRT nur dann angeregt werden, wenn die Larmorfrequenz des Protons mit der Frequenz des Pulses übereinstimmt. Dies bezeichnet man als Resonanzbedingung. Diesen Effekt macht man sich bei der Schichtselektion zu Nutze.
Durch Anlegen von Magnetfeldgradienten wird die Larmorfrequenz ortsabhängig verändert. Dies ist die Grundlage der Ortskodierung.