時域磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)的應(yīng)用

MAG-MED核磁共振分析儀通過弛豫時間長短的測量能夠有效區(qū)分樣品中不同水分含量及比例、樣品中孔徑大小的分布及孔隙變化信息。 土壤、凍土、巖石材料中的自由水、束縛水、不同相態(tài)水。由于水分子中的氫原子核運動能力差異：束縛水相對自由水其氫原子核運動受到束縛強。固態(tài)水（冰）相較液態(tài)水其氫原子核運動受到的束縛強。所以其弛豫時間存在差異。束縛強的氫原子核弛豫時間短。運動相對自由的氫原子核弛豫長。同理。小孔中水分的氫原子核運動束縛強。弛豫時間短；而大孔中水分的氫原子核運動相對自由。弛豫時間長。核磁共振測量方法一類是測量非均勻磁場中不同時間產(chǎn)生的回波串的信號衰減包絡(luò)。時域磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)的應(yīng)用

核磁共振由哈佛大學(xué)Purcell教授和斯坦福大學(xué)Bloch教授在1946 年獨自發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象之后，該項技術(shù)在科學(xué)研究和工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣闊。 在水泥基材料、土壤、巖芯等多孔介質(zhì)研究領(lǐng)域，Brown 和 Fatt 于 1956 年首先研究了多孔介質(zhì)中水的核磁共振弛豫特征，發(fā)現(xiàn)多孔介質(zhì)中水的弛豫時間遠小于其自由狀態(tài)的體弛豫時間。 根據(jù)核磁共振機制，由于多孔介質(zhì)中水的弛豫時間主要反映的是水的表面弛豫特征，即水與多孔介質(zhì)孔隙表面之間的相互作用力強弱，液固之間的作用力越強則液體的弛豫時間越短，否則液體的弛豫時間越長。時域磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)的應(yīng)用磁共振水泥基材料分析儀是用于測試水泥和混凝土樣品的臺式磁共振分析系統(tǒng)。

核磁共振經(jīng)過半個世紀的發(fā)展。已經(jīng)成為一種成熟的實驗技術(shù)。在許多領(lǐng)域已經(jīng)得到大范圍的推廣。根據(jù)其磁體強度可以分為低場（低頻）核磁共振 （LF-NMR）和高場（高頻）核磁共振（HF-NMR）。LF-NMR 又稱低分辨率核磁共振。即磁場強度在0.5 T 以下的核磁共振。通常用于物質(zhì)物理性質(zhì)的測定。在食品科學(xué)領(lǐng)域主要用于食品中脂質(zhì)含量的檢測、食品中水分含量及其存在狀態(tài)等方面的研究。根據(jù)射頻場的連續(xù)性可以分為穩(wěn)態(tài) NMR 和脈沖 NMR。其中只有脈沖 NMR 適用于進行快速檢測以及實時監(jiān)控。

規(guī)格化FID法（Normalization method）用于凍土未凍水含量的測量 傳統(tǒng)利用FID信號的FIRST數(shù)據(jù)點進行凍土中未凍水含量的測量的方法，由于FID的First數(shù)據(jù)點的信號強度包含凍土中冰的信號，所以測得的未凍水含量遠高于實際的未凍水含量。為了降低該影響，可使用規(guī)格化FID法（Normalization method）測量凍土中的未凍水含量。 規(guī)格化FID法的前提條件為：1. FID的信號強度與凍土中的未凍水含量成正比；2. 任何低于冰點的溫度下的FID信號強度與任意一高于冰點的參考溫度的FID信號強度的比值（FID信號強度的差值與溫度的差值的比）恒定不變。核磁共振磁場溫度的穩(wěn)定性主要從材料和磁體的工作環(huán)境兩個方面改進，釤鈷材料能更好。

水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)核磁共振弛豫信號 T1弛豫信號 縱向弛豫時間T1：當射頻脈沖撤銷后。平行于外加磁場B0方向。宏觀磁矩由0恢復(fù)到M0的時間 與樣品中原子核所在的分子環(huán)境以及外加磁場強度有關(guān)； 磁場越高。宏觀磁矩越大。T1信號越強。 主要測量脈沖：IR、SR脈沖 T2弛豫信號 橫向弛豫時間T2：當射頻脈沖撤銷后。垂直于外加磁場B0方向。宏觀磁矩由M0恢復(fù)到0的時間； 與樣品中原子核的分子運動以及外加磁場強度有關(guān)； 分子運動越劇烈。 T2越長，反之T2就短； 磁場均勻性越好。分子運動一致性越高。信號衰減越緩慢； 磁場越高。宏觀磁矩越大。T2信號越強。 主要測量脈沖：FID、CPMG。衍生的脈沖Solidecho等 低場核磁共振是一種正在興起的快速無損檢測技術(shù)。具有測試速度快。靈敏度高、無損、綠色等優(yōu)點。已廣闊應(yīng)用在食品品質(zhì)控制、非酒精性脂肪肝等代謝疾病、石油勘探、水泥水化過程分析、水泥基材料不同配方選擇、土壤水分物性及孔隙物性研究、土壤固體有機質(zhì)探測、非常規(guī)巖芯總體孔隙度及有效孔隙度檢測、油水氣飽等水泥基材料、土壤、巖芯等多孔介質(zhì)領(lǐng)域。水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)磁共振分析儀可用于非常規(guī)巖芯的總體有機質(zhì)含量（TOC ）檢測分析。時域磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)的應(yīng)用

水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)核磁共振檢測技術(shù)特點： 測量目標原子核的特一性。時域磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)的應(yīng)用

MAGMED Cores HP20L 非常規(guī)巖芯核磁共振分析儀技術(shù)優(yōu)勢： 1)非常規(guī)巖芯核磁共振分析儀有高性能驅(qū)替系統(tǒng)。極大圍壓10000psi。極大驅(qū)替壓8000psi。極高溫度120℃； 2)非常規(guī)巖芯核磁共振分析儀可測0.02毫升水樣。誤差±0.5%。并可對氣體。如甲烷等直接測量； 3)非常規(guī)巖芯核磁共振分析儀特有T1-T2二維脈沖。可區(qū)分樣品中不同的含氫組分。如水、油、氣、油母瀝青等； 4)非常規(guī)巖芯核磁共振分析儀與石油巖芯領(lǐng)域國際前沿科研機構(gòu)合作。標準的非常規(guī)巖芯分析流程，全力技術(shù)支持；時域磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)的應(yīng)用