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ＲＦ誘起ＮＭＲスピン分極の減衰は，それぞれが独自の時定数を持つ二つの別々のプロセスによって特徴付けられる。 T1と呼ばれる1つのプロセスは、パルス励起後の共振強度の損失の原因となります。 T2と呼ばれるもう1つのプロセスは、共振の幅または広さを特徴付ける。より形式的には、T1は、外部磁場に平行な核スピン磁化ベクトルMの成分b0（従来はz軸として指定されている）の緩和に関与する物理過程の時定数である。 T2緩和は、B0に垂直なMのコヒーレント成分に影響します。従来のNMR分光法では、T1はパルス繰り返し率を制限し、NMRスペクトルを取得できる全体的な時間に影響を与えます。 T1の値は、分子の大きさ、溶液の粘度、試料の温度、および常磁性種（例えば、O2または金属イオン）の存在の可能性に応じて、ミリ秒から数秒の範囲である。

: スピン-格子緩和

縦（またはスピン-格子）緩和時間T1は、核スピン磁化Mzのz成分の熱平衡値M z,e q{\displaystyle M_{z,\mathrm{eq}}に向かって回復する減衰定数である。} }}

$M_{z,\mathrm{eq}}$

。一般に、M z(t)=M z,e q−e−t/T1{\displaystyle M_{z}(t)=M_{z,\mathrm{eq}}-e^{-t/T_{\displaystyle M_{z}(t)=M_{z,\mathrm{eq}}-e^{-t/T_{\displaystyle M_{z}(t)=M_{z,\mathrm{eq{1}}}

$M_Z（t）=M_{z、\mathrm{eq}}-e^{-t/T_1}$

特定のケースでは:

Mがxy平面に傾いていれば、M z(0)=0{\displaystyle M_{z}}となる。}(0)=0}
$M_Z(0)=0$

そして、回復は単純に

M z(t)=M z,e q(1−e−t/T1){\displaystyle M_{z}(t)=M_{z,\mathrm{eq}}\left(1−e^{-t/T_{1}}\right)}

$M_Z(t)=M_{z,\mathrm{eq}}\left(1−e^{-t/T_1}\right)である。\右)$

すなわち、磁化は、一時定数T1の後にその平衡値の63％に回復する。

反転回復実験では、一般的にT1値を測定するために使用され、初期磁化は反転され、M z(0)=−M z,e q{\displaystyle M_{z}(0)=-M_{z,\mathrm{eq}}}
$M_Z(0)=-M_{z,\mathrm{eq}}$

なので、回復は次のようになる。453>

m z(t)=m z,e q(1−2e−t/T1){\displaystyle m_{Z}(t)=m_{z,\mathrm{eq}}\left(1−2e^{-t/t_{1}}\right)}

M_Z(T)=M_{z,\mathrm{eq}}\left(1−2e^{-t/t_{1}}\right)}

M_Z(T)=M_{z,\mathrm{eq}}\left(1-2e^{-t/t_1}\right){\displaystyle m_{Z}(t)=m_{z,\mathrm{eq}}\left(1-2e^{-t/t_{1}}\right)}

M_Z(T)=M_{z,\mathrm)

T1緩和は、核スピン状態の集団を再分配することを含む熱平衡分布に達する。定義上、これはエネルギー節約ではありません。さらに，自然放出はＮＭＲ周波数で無視できるほど遅い。したがって、真に孤立した核スピンは、T1緩和の無視できる速度を示すであろう。しかし、様々な緩和メカニズムは、核スピンがその周囲の格子とエネルギーを交換することを可能にし、スピン集団が平衡化することを可能にする。 T1緩和が周囲との相互作用を伴うという事実は、代替的な記述、スピン格子緩和の起源である。

T1緩和の速度（すなわち、1/T1）は、一般的にNMR周波数に強く依存するため、磁場強度Bによってかなり変化することに注意してください。脱気し、それにより溶存酸素を除去することにより、液体試料のT1/T2は容易に十秒のオーダーに上がる。

Spin saturation transferEdit

特にゆっくりとリラックスした(T1)シグナルを示す分子については、spin saturation transfer(SST)という技術が化学交換反応に関する情報を提供します。この方法は流体分子に広く適用可能である。この磁化の移動の技術は率を、それらが1/T1を超過すれば提供する。

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一定磁場B0の下での陽子のスピンの視覚的表現。 Tの可視化1{\displaystyle T_{1}}

T_{1}

とT2{\displaystyle T_{2}}

$T_{2}$

緩和時間。

横方向（またはスピン-スピン）緩和時間T2は、B0に垂直なMの成分に対する減衰定数であり、Mxy、MT、またはM∞{\displaystyle M_{\perp}}と呼ばれる。}}

$M_{\perp}$

。例えば、時間ゼロでの初期xy磁化は、次のようにゼロ（すなわち平衡）に減衰する：m x y(t)=m x y(0)e−t/T2{\displaystyle M_{xy}(t)=M_{xy}(0)e^{-t/T_{xy}(0)e^{-t/T_{2}}\,}

$M_{xy}（t）=M_{xy}（0）e^{-t/T_2} \,$

すなわち横磁化ベクトルは、一時定数T2の後、元の大きさの37％に低下します。

T2緩和は複雑な現象ですが、最も基本的なレベルでは、横方向の核スピン磁化のデコヒーレンスに対応します。局所磁場のランダムなゆらぎは，異なるスピンの瞬時ＮＭＲ歳差運動周波数のランダムな変動をもたらす。その結果，核スピンの初期位相コヒーレンスは失われ，最終的には位相が無秩序になり，正味のｘｙ磁化はない。 T2緩和は他の核スピンの位相のみを含むので、しばしば”スピン-スピン”緩和と呼ばれる。

スピンエコーパルスシーケンスと磁化減衰アニメーション。

T2値は、一般に、T1値よりも電界強度Bにはるかに依存しません。

Hahn echo decay experimentを使用して、以下のアニメーションに示すように、T2時間を測定することができます。エコーのサイズは、二つの印加パルスの異なる間隔のために記録される。これにより、180°パルスによって再焦点化されないデコヒーレンスが明らかになります。単純なケースでは、指数関数的減衰が測定され、これはT2{\displaystyle T_{\displaystyle T_}}によって記述される。{2}}

$T_{2}$

時間。

T2*と磁場の不均一性編集

詳細情報:T2*-weighted imaging

理想化されたシステムでは、与えられた化学環境内のすべての核は、磁場中で、同じ周波数で歳差しかし、実際のシステムでは、化学環境にわずかな違いがあり、理想の周りの共振周波数の分布につながる可能性があります。時間の経過とともに、この分布は、磁気スピンベクトルのタイトな分布の分散、および信号の損失（自由誘導減衰）につながる可能性があります。実際、ほとんどの磁気共鳴実験では、この「緩和」が支配的です。この結果、デフェージングが発生します。

しかし、磁場の不均一性によるデコヒーレンスは真の”緩和”プロセスではなく、ランダムではなく、磁石内の分子の位置に依存します。移動していない分子の場合、理想的な緩和からの偏差は時間の経過とともに一貫しており、スピンエコー実験を行うことによって信号を回復するこしたがって、対応する横緩和時定数はT2*であり、通常はT2よりもはるかに小さい。それらの間の関係は次のとおりです:

1T2Λ=1T2+1T i n h o m=1T2+λ Δ B0{\displaystyle{\frac{1}{T_{1}}}{\displaystyle{\frac{1}{T_{1}}}}{\displaystyle{\frac{1}{T_{1}}}}{2}^{*}}}={\frac frac{1}{T_{2}}}+{\frac{1}{T_{inhom}}}={\frac{1}{T_{2}}}+\ガンマ\デルタB_{2}}={\ガンマ\デルタB_{2}}={\ガンマ\デルタB_{2}}={\ガンマ\デルタB_{2}}={\ガンマ\デルタB_{2}{0}}

$\frac frac{1}{T_2^*}=\frac{1}{T_2}+\frac{1}{T_{inhom}}=\frac{1}{T_2}+\gamma\Delta B_0$