ＮＭＲ信号とは何か？（２）

これから紹介する論文は，

The Quantum Origin of the Free Induction Decay Signal and Spin Noise

という標題で，D. I. Hoult and N. S. Ginsbergによって，
Journal of Magnetic Resonance, volume 148, 182-199 (2001)
に発表されたものです．

この論文は，私自身，何度も読もうとしましたが，途中で何度も挫折したものです．このように，公開のブログで，自分にプレッシャーをかけながら，読んでいきたいと思います．

それでは，パラグラフ毎に，本文とその日本語訳を紹介しながら，解説も加えていきたいと思います．

Introduction
Signal Reception
By the middle of the 20th century, the quantum theories of matter and its interaction with radiation were well established (1). Thus with the discovery of NMR by Bloch and Purcell, a quantum explanation of the voltage present in a receiving coil was sought. However, such an explanation was not readily forthcoming. Bloch had described his observations in terms of Faraday induction while Purcell saw his as absorption and emission of energy, and two initially had great difficulty believing that they were observing the same phenomenon. In particular, describing the origins of the free induction decay caused significant problems, and as the proffered explanation of this phenomenon is still only well known to a handful of NMR physicist, we therefore begin by describing its origins.

20世紀の半ばまでに，物質と輻射の相互作用の量子論は，揺るぎないものとして確立された（１）．よって，BlochとPurcellによるNMRの発見に伴って，受信コイルに発生する電圧の量子力学的説明が求められた．しかしながら，そのような説明は，すぐには得られなかった．Blochは，彼の観測結果をファラデー誘導（電磁誘導）で説明し，いっぽう，Purcellは，彼の観測結果を，エネルギーの吸収と放出によって説明した．このため，これらの二人は，彼らが同じ現象を観測していると信じることに，当初は重大な困難を感じた．特に，自由誘導減衰（FID）の起源の説明は，重要な問題を提起したが，この現象のために提案された説明は，いまだに，ほんの一握りの物理学者に知られているのみであるので，我々は，FIDの起源を説明することから始めよう．

(1) W. Heitler, “The Quantum Theory of Radiation,” Clarendon Press, Oxford, 1936.
輻射の量子論，沢田克郎訳，吉岡書店