Une impulsion RF de 90° entraîne une bascule du vecteur d’aimantation tissulaire global ("aimantation nette") correspondant à une disparition de l’aimantation longitudinale et à l’apparition d’une aimantation transversale.
 Après arrêt de l’impulsion RF, survient le phénomène de relaxation, c'est-à-dire une chute de l’aimantation transversale et une repousse de l’aimantation longitudinale.
 Grâce à un équivalent de bobine (antenne) on peut enregistrer le vecteur magnétique transversal en mouvement. C’est une sinusoïde de fréquence constante amortie par une exponentielle de temps. Cette sinusoïde amortie est appelée "signal de précession libre" (FID : Free Induction Decay).

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L’enveloppe de la FID est une exponentielle décroissante en T2* et non en T2 car cette courbe est influencée par deux types d’hétérogénéité du champ magnétique :
 Une hétérogénéité des champs d’origine moléculaire (qui isolée est responsable de la décroissance transversale dite T2)
 Et une hétérogénéité du champ B0 à l’échelle microscopique (constante au cours du temps) qui accélère la décroissance transversale (dite T2*).
 Le T2* est donc toujours plus court que le T2 : après une impulsion RF de 90° le signal décroît plus vite qu’il ne le devrait.

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