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電磁波をパルス的に印加したとき，磁気モーメントがある方向に揃って信号(エコー)を生ずる現象．NMRと異なりEPRは線幅が広く，また周波数が高くFID (free induction decay)観測が技術的に困難であるので通常スピンエコーを観測する．原理はまったくNMRと同じであるが，90度-τ-180度パルスでスピンエコーが収束する．電磁波と同じ周波数の回転座標系で，熱平衡で静磁場方向にある磁気モーメントが，90度パルスgβH1t1=π/2(H1は高周波磁場の振幅)でx軸の周りに回転してy方向に倒れる(前頁図(ⅰ))．その後，共鳴吸収に幅があるため，周波数共鳴条件からわずかに異なるものが広がっていく(ⅱ)．ここで180度パルス(gβH1t2=πで-yに向かう(ⅲ)．その後，同じ方向に各々のスピン磁気モーメントが進む(ⅳ)ので時刻2τで収束する(ⅴ)．τを変えることにより信号強度は指数関数exp(-τ/T2)で減衰し，T2が観測される．パルス系列を工夫して， ESEEM， ELDORなどいろいろな観測法に応用されている．
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