輻射阻尼，是因輻射引起一個發射體系的運動的衰減﹐是譜線致寬的主要原因之一。經典電動力學理論把發射（或吸收）光的原子當作諧振子﹐輻射是由激發譜振子的振動產生的。
輻射阻尼是譜線致寬機制中主要的一種。指因輻射引起發射體系的運動衰減而導致譜線變寬。按照經典電動力學理論，發射(吸收)光的原子可看作為諧振子。當諧振子自由振動時，輻射出的電磁波帶走能量，振動會衰減下來，所以把這種現象看作振動被一種消耗能量的阻尼力所致，這個阻尼力即稱為輻射阻尼。由於振動受到輻射阻尼的作用，所輻射的電磁波振幅不斷衰減，這樣就得到具有一定寬度的譜線。按照量子力學理論，譜線是由原子分立的能級間的躍遷引起，原子在各能級上只能停留一有限的時間Δt，根據能量和時間間的測不準關係(ΔE≈h/Δt)，能級不是無限窄的，而是有一定寬度的，因此，兩個有一定寬度的能級躍遷形成的譜線便有一定寬度，稱為輻射致寬。
基本介紹
- 中文名：輻射阻尼
- 外文名：radiation damping
- 歸類：譜線致寬機制中主要的一種
- 成因：由激發譜振子的振動產生的
- 譜線：由原子分立的能級間的躍遷引起
- 實質：阻尼振動
- 縮寫：RD
理論研究,輻射阻尼力,輻射阻尼在磁共振成像上的套用,
理論研究
近代量子力學理論認為﹐譜線是由原子分立能級間的躍遷引起的。原子在各能級上只能停留一有限的時間t 。根據測不準關係﹐原子能級不應是無限窄的﹐而是有一定的寬度。這就使得兩個能級的躍遷不可能是單一頻率的輻射﹐而存在一定的頻率間隔。因此﹐由原子能級躍遷所形成的譜線便有一定寬度和形狀。
量子力學理論得出的譜線形狀與經典電動力學理論得出的相同。不過﹐阻尼常數γ =γ+γ﹐。和分別為初態和末態的平均壽命，γ或γ，決定於躍遷機率﹐它等於單位時間內原子離開該能級的所有可能躍遷總機率。
技術原理：輻射阻尼，外文名radiation damping，由於輻射﹐諧振子受到阻尼力的作用﹐結果輻射出的電磁波的振幅不斷衰減﹐這樣就會得到具有一定寬度的譜線。
輻射阻尼力
“輻射阻尼力”是一種力變率的猝量。
帶電粒子的電磁場對粒子本身的反作用問題，從20世紀初開始，一直是物理學家十分關注的問題。儘管在經典電動力學範圍內不能完全解決它，但是人們還是在經典框架內找到了輻射反作用產生的兩種效果：輻射阻尼力和電磁質量。
輻射阻尼力不是瞬間力，它代表一種平均效應。而人們卻把它寫入了表示瞬間關係的牛頓運動方程。它也不是力的平均，而是力變率(或急動度)的平均產生的“力增量”效應。
輻射反作用力變率是一種客觀存在，它的直接物質來源是帶電粒子的輻射場。輻射阻尼和電磁質量都是輻射反作用力變率在特徵時間內的積累效應。輻射阻尼力的動力學本質是輻射反作用力變率在特徵時間內的猝量，它等於帶電粒子在特徵時間內運動力函式的增量。
輻射阻尼在磁共振成像上的套用
在強磁場、高靈敏度和高濃度的條件下，質子自旋磁化強度在核磁共振檢測線圈中產生的感應電流能將磁化強度本身驅回平衡態，該現象被稱為輻射阻尼，其本質是無線電頻段的超輻射。
如何增強成像對比度是磁共振成像領域的研究熱點之一，輻射阻尼( RD) 對樣品微小差異有較強的敏感性，通過正反饋增強輻射阻尼可提供全新的對比度機理。
輻射阻尼主要發生在高敏感度的探頭上，當探頭接收到自由感應衰減信號時，同時產生一個反饋場作用於樣品，從而改變了樣品磁化矢量的自旋狀態。在早期的 NMR （核磁共振波譜學）理論中，輻射阻尼通常作為干擾因素，需要被抑制。然而近年來一些研究表明，輻射阻尼對樣品的極小共振頻率差能夠在短時間的演化下得到較強的對比度，因此輻射阻尼能夠提供一種新的磁共振成像對比度機制。但是輻射阻尼現象的發生主要是在射頻線圈的敏感度或者線圈品質因子 Q 值較高的情形下。對於大部分MRI （核磁共振成像）的線圈而言，線圈體積較大或者是表面線圈達不到應有的品質因子要求。
相同作用時間輻射阻尼增強越大，對於成像信號強度的增強作用越明顯；相同輻射阻尼下，作用時間越長，對於成像信號強度的增強作用越明顯，因此輻射阻尼增強可用於提高磁共振成像對比度。
對具有微小初始質子密度差異的樣品，輻射阻尼正反饋增強也可以提供較高的對比度。通過數值模擬分析，正反饋增強輻射阻尼能夠為提高磁共振成像對比度提供一種新的有意義的方法。
