Introduction à la résonance magnétique nucléaire : avec 204 illustrations en couleurs

Auteur(s) :

Akoka, Serge (1961-....) Découvrir l'auteur

Résumé

Une vue d'ensemble des bases fondamentales et des applications de la résonance magnétique nucléaire (RMN). ©Electre 2022

Éditeur(s)
- Ellipses
- Impr. CPI Bussière
Date
- impr. 2022
Notes
- Bibliogr. Index
Langues
- Français
Description matérielle
- 1 vol. (322 p.) : ill. en coul. ; 24 cm
Collections
- Références sciences
Sujet(s)
- Résonance magnétique nucléaire
ISBN
- 9782340-073265
Indice
- 539.63 Noyau atomique, RMN
Quatrième de couverture
- Introduction à la Résonance Magnétique Nucléaire
  Avec 204 illustrations en couleurs
  Cet ouvrage propose une approche phénoménologique des principes et de quelques applications de la RMN. Les explications s'appuient sur de nombreuses illustrations (204 en tout) ainsi que sur des analogies afin de ne pas rebuter le lecteur par l'utilisation d'un formalisme auquel il ne serait pas encore habitué. Les principales équations sont données, mais elles ne sont là que pour une lecture à un second niveau et ne sont donc jamais indispensables à la compréhension. Ce livre n'a pas pour objectif d'être exhaustif mais chaque chapitre se termine par une liste de lectures qui permettent d'aller plus loin dans le domaine traité.
  Le contenu de ce livre est ainsi accessible à un lecteur n'ayant aucune connaissance préalable en RMN. Et en même temps, il comporte des développements qui en font un ouvrage dans lequel un utilisateur trouvera les informations dont il a besoin pour profiter pleinement des potentialités de ce formidable outil qu'est la Résonance Magnétique Nucléaire.
  Le public visé est avant tout constitué des étudiants scientifiques au niveau licence ou master (Chimie et Biologie notamment) et des étudiants de médecine et de pharmacie. Mais ce livre sera également utile aux chercheurs qui doivent utiliser cette technique sans en être des spécialistes et qui pourront ainsi mieux la comprendre et la mettre en oeuvre au-delà d'une simple pratique « presse bouton ». Enfin, il propose une approche de la RMN qui pourra être reprise par les enseignants des disciplines concernées.
Tables des matières
- - Introduction à la Résonance Magnétique Nucléaire
  - Avec 204 illustrations en couleurs
  - Serge Akoka
  - Ellipses
  - Premier contact1
  - 1. Nucléaire1
  - 2. Magnétique1
  - 3. Résonance2
  - 4. Détection3
  - 5. Relaxation4
  - 6. Analyse du signal4
  - 7. Amplitude du signal5
  - 8. Fréquences5
  - Chapitre 1 - Principes de base7
  - 1.1. Le moment magnétique7
  - 1.1.1. Définition 7
  - 1.1.2. Aspect énergétique 9
  - 1.2. Le modèle vectoriel10
  - 1.2.1. L'aimantation 10
  - 1.2.2. La précession de Larmor 11
  - 1.3. LA résonance13
  - 1.3.1. Modèle vectoriel 13
  - 1.3.2. Aspect énergétique 17
  - 1.4. Relations entre les deux modèles17
  - 1.5. La Relaxation19
  - 1.5.1. La relaxation longitudinale 19
  - 1.5.2. La relaxation transversale 20
  - 1.5.3. Influence de l'inhomogénéité de B₀ 20
  - 1.6. L'expérience de RMN21
  - 1.6.1. Le signal RMN dans le modèle énergétique 22
  - 1.6.2. Le signal RMN dans le modèle vectoriel 22
  - 1.6.3. Du signal au spectre RMN 23
  - 1.7. Pour aller plus loin24
  - Chapitre 2 - Interprétation d'un spectre RMN25
  - 2.1. Le déplacement chimique25
  - 2.1.1. L'unité de mesure des déplacements chimiques 27
  - 2.1.2. Influence de l'électro-attractivité des groupements voisins 27
  - 2.1.3. Effets des courants électroniques 28
  - 2.1.4. Tables de déplacements chimiques 32
  - 2.1.5. Equivalence et non-équivalence de déplacement chimique 32
  - 2.2. Le Couplage spin-spin34
  - 2.2.1. Le Phénomène de couplage 35
  - 2.2.2. Couplages multiples 36
  - 2.2.3. Allure des multiplets pour deux groupes de noyaux couplés 38
  - 2.2.4. Valeur de la constante de couplage J 39
  - 2.2.5. Quantification des énergies en présence de couplage spin-spin 41
  - 2.2.6. Couplage au second ordre 43
  - 2.2.7. Système de spins et notation alphabétique46
  - 2.3. L'aire des pics46
  - 2.4. Influence de la dynamique moléculaire47
  - 2.4.1. Influence de la fluidité sur la largeur de raie 47
  - 2.4.2. Influence de l'échange chimique sur la forme de raie 48
  - 2.4.3. Influence sur le couplage apparent 52
  - 2.4.4. Echange entre deux sites différemment peuplés 53
  - 2.5. Méthode d'analyse d'un spectre RMN-1H54
  - 2.5.1. Opérations préliminaires 54
  - 2.5.2. Début de l'analyse 55
  - 2.5.3. Progression de l'analyse 56
  - 2.6. Pour aller plus loin62
  - Chapitre 3 - La RMN impulsionnelle63
  - 3.1. Transformation de Fourier63
  - 3.1.1. Définition 63
  - 3.1.2. Analyse graphique 63
  - 3.1.3. Détection en quadrature 66
  - 3.1.4. Forme de raie 67
  - 3.2. Traitement du signal68
  - 3.2.1. Caractéristiques d'un spectre 68
  - 3.2.2. Amélioration du rapport signal sur bruit 72
  - 3.2.3. Amélioration de la résolution 73
  - 3.3. Notions de phase77
  - 3.3.1. Phase d'une impulsion 77
  - 3.3.2. Phase de détection 78
  - 3.3.3. Phase d'une raie 80
  - 3.3.4. Correction de phase 81
  - 3.4. Répétition83
  - 3.4.1. Accumulation du signal 83
  - 3.4.2. Saturation partielle 84
  - 3.5. Les équations de Bloch87
  - 3.5.1. Evolution de l'aimantation en absence de champ radiofréquence 88
  - 3.5.2. Evolution de l'aimantation pendant une impulsion RF 89
  - 3.6. Pour aller plus loin93
  - Chapitre 4 - Le spectromètre RMN95
  - 4.1. Structure générale95
  - 4.2. Le champ magnétique B₀96
  - 4.2.1. L'aimant 97
  - 4.2.2. Correction des inhomogénéités du champ B₀ 100
  - 4.2.3. Correction de l'instabilité temporelle de B₀ 101
  - 4.3. La chaîne d'émission104
  - 4.3.1. Le synthétiseur 104
  - 4.3.2. Le modulateur 104
  - 4.3.2. L'amplificateur 104
  - 4.4. L'antenne105
  - 4.5. La Chaine de réception107
  - 4.5.1. Le préamplificateur 108
  - 4.5.2. Le récepteur 108
  - 4.5.3. Le convertisseur analogique-numérique 109
  - 4.5.4. Le filtre 109
  - 4.6. Pour aller plus loin109
  - Chapitre 5 - Autres noyaux que le proton111
  - 5.1. Le spin nucléaire111
  - 5.2. Couplage du proton avec les autres noyaux113
  - 5.2.1. Couplage avec un noyau de spin ½ 113
  - 5.2.2. Couplage avec un noyau quadripolaire 114
  - 5.3. Observation d'un noyau abondant de spin ½115
  - 5.3.1. Sensibilité 115
  - 5.3.2. Déplacements chimiques 115
  - 5.3.3. Couplages spin-spin 116
  - 5.3.4. Découplage 117
  - 5.3.5. L'effet nucléaire Overhauser 118
  - 5.4. Observation d'un noyau de faible abondance et de spin ½118
  - 5.4.1. Impact de la faible abondance naturelle 119
  - 5.4.2. Déplacements chimiques 121
  - 5.4.3. Couplages spin-spin 121
  - 5.4.4. Découplage et effet nOe 125
  - 5.5. Observation d'un noyau quadripolaire126
  - 5.6. Pour aller plus loin129
  - Chapitre 6 - Relaxation131
  - 6.1. Relaxation et dynamique moléculaire132
  - 6.1.1. Champ local fluctuant 132
  - 6.1.2. Relation avec la dynamique moléculaire 134
  - 6.2. Probabilités de transition et vitesses de relaxation136
  - 6.2.1. Système à un spin 136
  - 6.2.2. Système à deux spins 138
  - 6.3. Mécanismes de relaxation139
  - 6.3.1. Anisotropie de déplacement chimique 140
  - 6.3.2. Spin-rotation 140
  - 6.3.3. Relaxation dipolaire 141
  - 6.3.4. Relaxation paramagnétique 142
  - 6.3.5. Relaxation quadripolaire 142
  - 6.4. Mesure des temps de relaxation143
  - 6.4.1. La séquence d'Inversion-Récupération 143
  - 6.4.2. Mesure du T1 à l'aide de la séquence d'Inversion-Récupération 144
  - 6.4.3. Estimation rapide du T1 144
  - 6.4.4. Echo de spin 145
  - 6.4.5. Mesure du T2 146
  - 6.5. Effet nucléaire Overhauser (nOe)150
  - 6.5.1. Définition 150
  - 6.5.2. Origine de l'effet nOe 151
  - 6.5.3. nOe et dynamique moléculaire 153
  - 6.6. Pour aller plus loin154
  - Chapitre 7 - RMN multi-impulsionnelle155
  - 7.1. Echo de spin155
  - 7.1.1. Echo de spin sur un système couplé 155
  - 7.1.2. Edition de spectre 160
  - 7.2. Transfert de polarisation166
  - 7.2.1. Impact de la méthode d'acquisition sur la sensibilité 166
  - 7.2.2. Système de deux spins ½ couplés 168
  - 7.2.3. La séquence INEPT 170
  - 7.2.4. L'INEPT refocalisée 173
  - 7.2.5. La séquence DEPT 175
  - 7.2.6. Polarisation croisée 178
  - 7.3. Cycle de phase181
  - 7.3.1. Spectroscopie de différence 181
  - 7.3.2. Exorcycle 183
  - 7.3.3. Cyclops 183
  - 7.3.4. Combinaison de cycles de phase 184
  - 7.4. Impulsions de gradient de champ magnétique184
  - 7.4.1. Principe 184
  - 7.4.2. Dé focalisation et refocalisation par des impulsions de gradient 185
  - 7.5. Détection inverse187
  - 7.5.1. HMQC 187
  - 7.5.2. HSQC 188
  - 7.6. Pour aller plus loin189
  - Chapitre 8 - RMN multidimensionnelle191
  - 8.1. Généralités191
  - 8.1.1. Principe 191
  - 8.1.2. Modes de représentation 195
  - 8.1.3. Transformation de Fourier à deux dimensions 196
  - 8.1.4. Discrimination des signes des fréquences dans la dimension 1 198
  - 8.1.5. Exemple de techniques 2D 201
  - 8.1.6. Conséquences sur le temps d'acquisition, la résolution et le bruit 202
  - 8.2. Les principales corrélations 2D205
  - 8.2.1. Corrélations hétéronucléaires 205
  - 8.2.2. Corrélations homonucléaires 211
  - 8.3. Pour aller plus loin222
  - Chapitre 9 - Impulsions radio-frequence223
  - 9.1. Impulsion RF rectangulaire223
  - 9.1.1. Calibration 223
  - 9.1.2. Imperfections 224
  - 9.2. Combinaisons d'impulsions rectangulaires226
  - 9.2.1. Impulsions composites 226
  - 9.2.2. Découplage par impulsions composites 227
  - 9.2.3. Sélectivité avec les impulsions rectangulaires 229
  - 9.3. Impulsions modulées en amplitude232
  - 9.3.1. Impulsions de base 232
  - 9.3.2. Impulsions « pure phase » 233
  - 9.4. Impulsions modulées en amplitude et en fréquence235
  - 9.4.1. Impulsions optimisées numériquement 235
  - 9.4.2. Impulsions définies par des fonctions analytiques 236
  - 9.5. Impulsions adiabatiques238
  - 9.5.1 Définition 239
  - 9.5.2. Formes d'impulsions adiabatiques 241
  - 9.5.3. Impulsions adiabatiques de refocalisation 244
  - 9.5.4. Découplage adiabatique 245
  - 9.6. Pour aller plus loin246
  - Chapitre 10 - Spectroscopie RMN quantitative247
  - 10.1. Généralités247
  - 10.1.1. Les noyaux visibles 247
  - 10.1.2. Précision et justesse de la mesure de S 248
  - 10.2. Méthodes de détermination de S249
  - 10.2.1. Intégration 249
  - 10.2.2. Ajustement à un modèle théorique 250
  - 10.3. Signal de référence253
  - 10.3.1. Référence interne 253
  - 10.3.2. Référence externe 254
  - 10.3.3. Substitution par un échantillon fantôme 254
  - 10.3.4. Référence hétéronucléaire 255
  - 10.3.5. La méthode PULCON 255
  - 10.3.6. La méthode ERETIC 256
  - 10.4. Optimisation du couple β/TR257
  - 10.4.1. Contraintes imposées par la justesse visée 257
  - 10.4.2. Contraintes imposées par la précision visée 258
  - 10.5. Influence du découplage260
  - 10.5.1. Effet nOe 260
  - 10.5.2. Impact d'un mauvais découplage sur la quantification 262
  - 10.6. Influence de la séquence d'impulsions264
  - 10.6.1. Justesse 264
  - 10.6.2. Précision 266
  - 10.7. Pour aller plus loin268
  - Chapitre 11 - Imagerie et spectroscopie localisée269
  - 11.1. Localisation en IRM269
  - 11.1.1. Les gradients de champ magnétique 269
  - 11.1.2. Sélection d'un plan de coupe 270
  - 11.1.3. Codage en fréquence 271
  - 11.1.4. Construction d'une image bidimensionnelle par rétroprojection 272
  - 11.1.5. Codage en phase 273
  - 11.1.6. Construction d'une image par la méthode dite 2DFT 274
  - 11.2. Contraste en IRM275
  - 11.2.1. Pondération en T1 à partir d'une séquence d'écho de spin 276
  - 11.2.2. Pondération en T2 à partir d'une séquence d'écho de spin 277
  - 11.2.3. Composition des contrastes 278
  - 11.3. IRM rapide279
  - 11.4. IRM Ultra-rapide280
  - 11.4.1. RF Echo Planar 281
  - 11.4.2. Gradient Echo Planar Imaging 282
  - 11.5. Spectroscopie localisée284
  - 11.5.1. La séquence PRESS 285
  - 11.5.2. J-modulation 285
  - 11.5.3. Choix du temps d'écho 286
  - 11.5.4. Imagerie de déplacement chimique (CSI) 286
  - 11.5.5. Suppression du signal de l'eau 287
  - 11.6. Pour aller plus loin288
  - Chapitre 12 - Formalisme de l'operateur densité289
  - 12.1. Rappels de Mécanique Quantique289
  - 12.1.1. Fonction d'onde 289
  - 12.1.2. Opérateur 290
  - 12.1.3. Mesure d'une Grandeur A 291
  - 12.1.4. Opérateurs associés au moment angulaire 291
  - 12.1.5. Evolution d'un système dans le temps 292
  - 12.1.6. Relations de commutation 293
  - 12.1.7. Opérateur densité 295
  - 12.1.8. Application à l'analyse d'une expérience de RMN 295
  - 12.2. Population de spin ½ non couples296
  - 12.2.1. Description du système 296
  - 12.2.2. Etat d'équilibre 296
  - 12.2.3. Interaction de μ avec B₀ 296
  - 12.2.4. Interaction avec un champ radiofréquence 297
  - 12.2.5. Evolution du système au cours d'une séquence à une impulsion 297
  - 12.3. Population de deux spins ½ faiblement couples299
  - 12.3.1. Description du système 299
  - 12.3.2. Etat d'équilibre 300
  - 12.3.3. Interaction de μ avec B₀ et interaction entre les spins 300
  - 12.3.4. Evolution du système au cours d'une séquence à une impulsion 302
  - 12.3.5. Evolution du système au cours d'une séquence d'écho de spin 305
  - 12.3.6. Evolution du système au cours d'une séquence INEPT 308
  - 12.4. Pour aller plus loin310
  - References311
  - Index317
Origine de la notice:
- FR-751131015 ;
- Electre