Fritt induksjonsforfall

I Fourier-transform ion syklotron resonans (FID) er det observerbare NMR-signalet som genereres av ikke-likevektsnukleær magnetisk spinnmagnetisering som foregår rundt magnetfeltet (konvensjonelt langs z-aksen). Denne ikke-likevektsmagnetiseringen kan opprettes generelt ved å bruke en puls av radiofrekvens nær Larmor-frekvensen til kjernespinnene.

Hvis magnetiseringsvektoren har en ikke-null komponent i xy-planet, vil den foregående magnetiseringen indusere en tilsvarende oscillerende spenning i en deteksjonsspole som omgir prøven. Dette tidsdomenesignalet digitaliseres og deretter transformeres Fourier for å oppnå et frekvensspektrum av NMR-signalet, dvs. NMR-spektret.

Varigheten av NMR-signalet er til slutt begrenset av T2-avslapning, men gjensidig forstyrrelse av de forskjellige tilstedeværende NMR-frekvensene fører også til at signalet dempes raskere. Når NMR-frekvenser er løst godt, som det vanligvis er tilfelle i NMR for prøver i løsning, er det totale forfallet av FID avslappingsbegrenset, og FID er omtrent eksponentiell (med tidskonstanten T2 endret, indikert med T2*).  FID-varighet vil da være i størrelsesorden sekunder for kjerner som 1H. 

Spesielt hvis et begrenset antall frekvenskomponenter er til stede, kan FID analyseres direkte for kvantitative bestemmelser av fysiske egenskaper, slik som hydrogeninnhold i flydrivstoff, fast og væskeforhold i meieriprodukter (tidsdomene NMR).

Fremskritt i utviklingen av sensorer på kvanteskala, spesielt NV-sentre, har muliggjort observasjon av FID av enkeltkjerner. Når du måler presesjonen til en enkelt kjerne, må kvantemekanisk måling av tilbakevirkning vurderes. I dette spesielle tilfellet bidrar også målingen i seg selv til forfallet som forutsagt av kvantemekanikken.

Referanser 

Massespektrometri