Os tempos de relaxação longitudinal (T1) e transversal (T2) têm sido frequentemente utilizados na RMN no domínio tempo (RMN-DT) para a obtenção de propriedades físicas e químicas de alimentos, polímeros, petróleo e produtos farmacêuticos. A sequência de pulsos Carr-Purcell- Meiboom-Gill (CPMG) é o método tradicional e mais utilizado para medida de T2, por ser uma técnica rápida para determinação deste tempo de relaxação. Por outro lado, a determinação do T1 não é muito comum, pois as técnicas tradicionalmente utilizadas para sua mensuração, Inversão Recuperação (IR) e Saturação Progressiva (SP), requerem longo tempo de análise. Desta forma, vários autores vêm desenvolvendo métodos bidimensionais (2D) rápidos, para medida de ambos os tempos de relaxação ou da razão T1/T2. Entretanto, estes métodos requerem sequências de pulsos e tratamentos de dados mais sofisticados do que os métodos unidimensionais (1D). Recentemente têm sido desenvolvidas técnicas 1D rápidas para determinação simultânea de T1 e T2 no estado estacionário de precessão livre (Steady State Free Precession - SSFP). Estas sequências são denominadas de Continuous Wave Free Precession (CWFP) e Carr-Purcell Continuos Wave Free Precession (CP-CWFP). A desvantagem desses métodos, é que estes necessitam o ajuste da frequência de offset e do tempo entre os pulsos (Tp), a fim de se obter um ângulo de precessão múltiplo ímpar de π. Desta forma, neste estudo foi proposta a utilização de técnicas provenientes da CWFP com alternância de fase (AF) de π entre os pulsos, as quais na condição de ressonância são independentes do Tp, para Tp<T2∗. Estas sequências são a CWFPx-x e CP-CWFPx-x, que se diferem da CWFP e CP-CWFP somente pela AF de π entre os pulsos de refocalização (x\' e -x\') e a CPMG90y-y que é similar a CPMG90, porém, os pulsos de refocalização são com alternância de fase (y e -y). Nestas sequências, os tempos de relaxação são determinados através da amplitude do sinal logo após o primeiro pulso, |M0|, a amplitude do sinal no estado estacionário, |MEE|, e a constante de tempo exponencial T∗. As constantes de tempo T1 e T2 obtidas com as sequências com AF de π foram iguais ou muito similares às obtidas pelos métodos padrão de determinação destas constantes de tempo (IR e CPMG). Entretanto, dentre as sequências com e sem AF de π apresentadas neste estudo, a CP-CWFPx-x demonstrou ser a melhor sequência para determinação de T1 e T2. Já que o sinal desta apresenta elevada faixa dinâmica do estado quase-estacionário ao estado estacionário que permite a determinação dos tempos de relaxação em amostras com qualquer razão T1/T2. Ainda, esta característica da CP-CWFPx-x possibilita sua aplicação em casos onde há baixa razão sinal ruído. / Longitudinal (T1) and transverse (T2) relation times have been often used in time domain NMR (TD-NMR) to obtain physical and chemical properties of the food, polymers, petroleum and pharmaceutical materials. The Carr-Purcell-Meiboom-Gill (CPMG) pulse sequence is the standard method to measure T2 because it is a fast and accurate method. On the other hand, pulse sequences for T1 determination, as Inversion Recovery (IR) e Saturation Progressive (SP), is not common, such require long time. Under these circumstances, several authors developed two-dimensional (2D) fast methods to determine relation times and/or T1/T2 ratio. However, these methods require pulse sequences that are more sophisticated and difficult data processing than one-dimensional (1D) method. This way, recently, fast 1D techniques, based on Steady State Free Precession (SSFP), has been developed to determine simultaneous T1 and T2.These methods are named the Continuous Wave Free Precession (CWFP) and Carr-Purcell Continuos Wave Free Precession (CP-CWFP). The main disadvantage of these methods is that they require the adjustment of the offset frequency and the time between pulses (Tp) in order to obtain a precession angle odd multiple of π. Therefore, in this study, it proposed to use CWFP technique with π phase alternation (PA), which in resonance are Tp independent, when Tp<T2∗. These pulse sequences were named CWFPx-x, CP-CWFPx-x. They are similar to CWFP and CP-CWFP, however with π PA between refocusing pulse (x\' and -x\'). In addition, other pulse sequence, named CPMG90y-y will be analyzed. It is similar to CPMG90, however, the refocusing pulses have PA (y\' and -y\'). In these pulse sequences, the relaxation times are determine by the signal amplitude immediately after the first pulse |M0| and in the stationary state |Mss|, as wells as the exponential time constant T∗. T1 and T2 determine by the π PA sequences were similar those one obtained by standard methods, IR and CPMG. Nevertheless, among the sequences with or without PA, show in this study, the CP-CWFPx-x proved be the best sequence for T1 and T2 determination, because of its highest dynamic range of the quasi-stationary state to stationary state. Thus, it provides the relaxation times determination independent of the T1/T2 ratio and can be use in cases of the low-reason signal to noise ratio.

Os tempos de relaxação longitudinal (T1) e transversal (T2) têm sido frequentemente utilizados na RMN no domínio tempo (RMN-DT) para a obtenção de propriedades físicas e químicas de alimentos, polímeros, petróleo e produtos farmacêuticos. A sequência de pulsos Carr-Purcell- Meiboom-Gill (CPMG) é o método tradicional e mais utilizado para medida de T2, por ser uma técnica rápida para determinação deste tempo de relaxação. Por outro lado, a determinação do T1 não é muito comum, pois as técnicas tradicionalmente utilizadas para sua mensuração, Inversão Recuperação (IR) e Saturação Progressiva (SP), requerem longo tempo de análise. Desta forma, vários autores vêm desenvolvendo métodos bidimensionais (2D) rápidos, para medida de ambos os tempos de relaxação ou da razão T1/T2. Entretanto, estes métodos requerem sequências de pulsos e tratamentos de dados mais sofisticados do que os métodos unidimensionais (1D). Recentemente têm sido desenvolvidas técnicas 1D rápidas para determinação simultânea de T1 e T2 no estado estacionário de precessão livre (Steady State Free Precession - SSFP). Estas sequências são denominadas de Continuous Wave Free Precession (CWFP) e Carr-Purcell Continuos Wave Free Precession (CP-CWFP). A desvantagem desses métodos, é que estes necessitam o ajuste da frequência de offset e do tempo entre os pulsos (Tp), a fim de se obter um ângulo de precessão múltiplo ímpar de π. Desta forma, neste estudo foi proposta a utilização de técnicas provenientes da CWFP com alternância de fase (AF) de π entre os pulsos, as quais na condição de ressonância são independentes do Tp, para Tp<T2∗. Estas sequências são a CWFPx-x e CP-CWFPx-x, que se diferem da CWFP e CP-CWFP somente pela AF de π entre os pulsos de refocalização (x\' e -x\') e a CPMG90y-y que é similar a CPMG90, porém, os pulsos de refocalização são com alternância de fase (y e -y). Nestas sequências, os tempos de relaxação são determinados através da amplitude do sinal logo após o primeiro pulso, |M0|, a amplitude do sinal no estado estacionário, |MEE|, e a constante de tempo exponencial T∗. As constantes de tempo T1 e T2 obtidas com as sequências com AF de π foram iguais ou muito similares às obtidas pelos métodos padrão de determinação destas constantes de tempo (IR e CPMG). Entretanto, dentre as sequências com e sem AF de π apresentadas neste estudo, a CP-CWFPx-x demonstrou ser a melhor sequência para determinação de T1 e T2. Já que o sinal desta apresenta elevada faixa dinâmica do estado quase-estacionário ao estado estacionário que permite a determinação dos tempos de relaxação em amostras com qualquer razão T1/T2. Ainda, esta característica da CP-CWFPx-x possibilita sua aplicação em casos onde há baixa razão sinal ruído. / Longitudinal (T1) and transverse (T2) relation times have been often used in time domain NMR (TD-NMR) to obtain physical and chemical properties of the food, polymers, petroleum and pharmaceutical materials. The Carr-Purcell-Meiboom-Gill (CPMG) pulse sequence is the standard method to measure T2 because it is a fast and accurate method. On the other hand, pulse sequences for T1 determination, as Inversion Recovery (IR) e Saturation Progressive (SP), is not common, such require long time. Under these circumstances, several authors developed two-dimensional (2D) fast methods to determine relation times and/or T1/T2 ratio. However, these methods require pulse sequences that are more sophisticated and difficult data processing than one-dimensional (1D) method. This way, recently, fast 1D techniques, based on Steady State Free Precession (SSFP), has been developed to determine simultaneous T1 and T2.These methods are named the Continuous Wave Free Precession (CWFP) and Carr-Purcell Continuos Wave Free Precession (CP-CWFP). The main disadvantage of these methods is that they require the adjustment of the offset frequency and the time between pulses (Tp) in order to obtain a precession angle odd multiple of π. Therefore, in this study, it proposed to use CWFP technique with π phase alternation (PA), which in resonance are Tp independent, when Tp<T2∗. These pulse sequences were named CWFPx-x, CP-CWFPx-x. They are similar to CWFP and CP-CWFP, however with π PA between refocusing pulse (x\' and -x\'). In addition, other pulse sequence, named CPMG90y-y will be analyzed. It is similar to CPMG90, however, the refocusing pulses have PA (y\' and -y\'). In these pulse sequences, the relaxation times are determine by the signal amplitude immediately after the first pulse |M0| and in the stationary state |Mss|, as wells as the exponential time constant T∗. T1 and T2 determine by the π PA sequences were similar those one obtained by standard methods, IR and CPMG. Nevertheless, among the sequences with or without PA, show in this study, the CP-CWFPx-x proved be the best sequence for T1 and T2 determination, because of its highest dynamic range of the quasi-stationary state to stationary state. Thus, it provides the relaxation times determination independent of the T1/T2 ratio and can be use in cases of the low-reason signal to noise ratio.

A ressonância magnética nuclear no domínio do tempo (RMN-DT), possui inúmeras vantagens em relação à RMN de alta resolução tais como: baixo custo do equipamento, de análise e manutenção e não precisa de operador especializado. Apesar disso a técnica de RMN-DT ainda tem um campo muito grande de desenvolvimento para análise de componente com baixa mobilidade molecular como sólidos amorfos e cristalinos. Isto requer o desenvolvimento de instrumentação e/ou métodos de análise que se consiga medir o sinal de RMN em menos de 10 µs, após a irradiação da amostra. O tempo entre o final da excitação e o começo da aquisição do sinal é conhecido como tempo morto. A opção estudada nesta dissertação para redução do tempo morto foi o uso de pulsos formatados, que já são utilizados em experimentos de RMN em alta resolução e de imagens por RMN, para excitação seletiva. No entanto, pulsos formatados não têm sido utilizados em RMN-DT. A principal vantagem desses pulsos é que eles são projetados para que a potência no final do pulso seja mínima, o que diminui o tempo morto do espectrômetro. No caso do pulso convencional, na forma retangular, a potência no final do pulso é máxima, o que aumenta o tempo morto. Os pulsos formatados utilizados foram pulsos Sinc, Sine e também pulsos com início similar aos pulsos retangulares, com potência máxima, e que depois de certo tempo tem decaimento similar aos pulsos Sinc e Sine. Esses pulsos inéditos foram denominados Reta-Sine e Reta-Sinc. Foram avaliados amostras heterogêneas (solido-líquido) e sólidas como CaSO4.2H2O, farelo de soja, polímeros amido e Policaprolactona. Esses pulsos também foram usados para monitorar reações de polimerização da resina epóxi com poliamida (Araldite®). Com esses métodos foi possível reduzir o tempo morto de espectrômetro de 23MHz 23 µs para 14 µs e de 20 Mhz de 9 para 6 µs. Com isso conclui-se que o pulsos formatados podem reduzir significativamente o tempo morto de espectrômetro de RMN-DT, sem acessórios ou custo financeiro, pois as sequências podem ser instalada e usadas em qualquer espectrômetro moderno. / The nuclear magnetic resonance in the time domain (TD-NMR) It has numerous advantages over the high-resolution NMR such as low cost of equipment, analysis and maintenance and requires no specialized operator. Nevertheless NMR DT technique also has a very large development field for component analysis with a low molecular mobility as amorphous and crystalline solids. This requires the development of instrumentation and / or analysis methods that can measure the NMR signal in less than 10 µs, after irradiation of the sample. The time between the end of excitation and signal acquisition the beginning is known as dead time. The option studied in this work to reduce the dead time was the use of formatted pulses, which are already used in NMR experiments in high resolution and NMR imaging for selective excitation. However, formatted pulses have not been used in NMR DT. The main advantage of these pulses is that they are designed so that the power in the pulse end is minimized, which reduces the dead time of the spectrometer. In the case of conventional pulse in rectangular form, the power in the pulse end is maximum, which increases the dead time. Formatted pulses used were Sync pulses, Sine and also pulses beginning similar to rectangular pulses with maximum power, and after a while has similar decay to Sync and Sine wrists. These unpublished wrists were called Sine and Straight-Line-Sync. They were evaluated heterogeneous samples (solid-liquid) and solid as CaSO4.2H2O, soybean meal, starch polymers and Polycaprolactone. These pulses are also used to monitor polymerization reactions the polyamide epoxy resin (Araldite®). With these sequences it was possible to reduce the dead time of 23 µs 23MHz spectrometer to 14 µs e 20 Mhz from 9 to 6 µs. With this it is concluded that the formatted pulses can significantly reduce the dead time DT-NMR spectrometer, without fittings or financial cost because the sequences can be installed and used in any modern spectrometer.

A ressonância magnética nuclear no domínio do tempo (RMN-DT), possui inúmeras vantagens em relação à RMN de alta resolução tais como: baixo custo do equipamento, de análise e manutenção e não precisa de operador especializado. Apesar disso a técnica de RMN-DT ainda tem um campo muito grande de desenvolvimento para análise de componente com baixa mobilidade molecular como sólidos amorfos e cristalinos. Isto requer o desenvolvimento de instrumentação e/ou métodos de análise que se consiga medir o sinal de RMN em menos de 10 µs, após a irradiação da amostra. O tempo entre o final da excitação e o começo da aquisição do sinal é conhecido como tempo morto. A opção estudada nesta dissertação para redução do tempo morto foi o uso de pulsos formatados, que já são utilizados em experimentos de RMN em alta resolução e de imagens por RMN, para excitação seletiva. No entanto, pulsos formatados não têm sido utilizados em RMN-DT. A principal vantagem desses pulsos é que eles são projetados para que a potência no final do pulso seja mínima, o que diminui o tempo morto do espectrômetro. No caso do pulso convencional, na forma retangular, a potência no final do pulso é máxima, o que aumenta o tempo morto. Os pulsos formatados utilizados foram pulsos Sinc, Sine e também pulsos com início similar aos pulsos retangulares, com potência máxima, e que depois de certo tempo tem decaimento similar aos pulsos Sinc e Sine. Esses pulsos inéditos foram denominados Reta-Sine e Reta-Sinc. Foram avaliados amostras heterogêneas (solido-líquido) e sólidas como CaSO4.2H2O, farelo de soja, polímeros amido e Policaprolactona. Esses pulsos também foram usados para monitorar reações de polimerização da resina epóxi com poliamida (Araldite®). Com esses métodos foi possível reduzir o tempo morto de espectrômetro de 23MHz 23 µs para 14 µs e de 20 Mhz de 9 para 6 µs. Com isso conclui-se que o pulsos formatados podem reduzir significativamente o tempo morto de espectrômetro de RMN-DT, sem acessórios ou custo financeiro, pois as sequências podem ser instalada e usadas em qualquer espectrômetro moderno. / The nuclear magnetic resonance in the time domain (TD-NMR) It has numerous advantages over the high-resolution NMR such as low cost of equipment, analysis and maintenance and requires no specialized operator. Nevertheless NMR DT technique also has a very large development field for component analysis with a low molecular mobility as amorphous and crystalline solids. This requires the development of instrumentation and / or analysis methods that can measure the NMR signal in less than 10 µs, after irradiation of the sample. The time between the end of excitation and signal acquisition the beginning is known as dead time. The option studied in this work to reduce the dead time was the use of formatted pulses, which are already used in NMR experiments in high resolution and NMR imaging for selective excitation. However, formatted pulses have not been used in NMR DT. The main advantage of these pulses is that they are designed so that the power in the pulse end is minimized, which reduces the dead time of the spectrometer. In the case of conventional pulse in rectangular form, the power in the pulse end is maximum, which increases the dead time. Formatted pulses used were Sync pulses, Sine and also pulses beginning similar to rectangular pulses with maximum power, and after a while has similar decay to Sync and Sine wrists. These unpublished wrists were called Sine and Straight-Line-Sync. They were evaluated heterogeneous samples (solid-liquid) and solid as CaSO4.2H2O, soybean meal, starch polymers and Polycaprolactone. These pulses are also used to monitor polymerization reactions the polyamide epoxy resin (Araldite®). With these sequences it was possible to reduce the dead time of 23 µs 23MHz spectrometer to 14 µs e 20 Mhz from 9 to 6 µs. With this it is concluded that the formatted pulses can significantly reduce the dead time DT-NMR spectrometer, without fittings or financial cost because the sequences can be installed and used in any modern spectrometer.