小核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)弛豫信號(hào)

對(duì)于水泥中的結(jié)晶水，主要來自于水泥水化過程的產(chǎn)生的微晶相氫氧化鈣中的羥基信號(hào)、鈣礬石中的結(jié)晶水信號(hào)，其T2弛豫時(shí)間非常短~10us左右。常規(guī)的T1-T2測(cè)量方法能夠重聚由于化學(xué)位移各向異性、潛在的磁場(chǎng)不均勻性以及異核偶極耦合相互作用造成的磁化損失，對(duì)于氫氧化鈣中同核偶極耦合作用造成的信號(hào)損失無能為力，因此常規(guī)T1-T2測(cè)量方法檢測(cè)到水泥基材料中的固體信號(hào)比較困難。而固體回波可以重聚氫氧化鈣中孤立的1/2自旋對(duì)產(chǎn)生的同核偶極耦合作用造成的信號(hào)損失，因而可以檢測(cè)到水泥基材料中的固體信號(hào)。我們將多固體回波序列用于T1-T2弛豫測(cè)量，多固體回波序列(圖1)由標(biāo)準(zhǔn)二維弛豫序列結(jié)合固體回波組成。目前，該二維脈沖序列測(cè)量方法已用于巖芯、礦物等多孔介質(zhì)材料。我們將二維固體脈沖測(cè)量方法應(yīng)用于水泥樣本的研究中，目的是使用低場(chǎng)核磁共振技術(shù)獲得更完整的水泥材料中的固體信號(hào)。非常規(guī)巖芯磁共振分析儀可測(cè)0.02毫升水樣，誤差±0.5%，并可對(duì)氣體，如甲烷等，可直接測(cè)量。小核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)弛豫信號(hào)

縱向弛豫(T1)和橫向弛豫(T2)是由質(zhì)子之間的磁相互作用引起的。從原子的角度來看，當(dāng)一個(gè)進(jìn)動(dòng)的質(zhì)子系統(tǒng)將能量傳遞給周圍環(huán)境時(shí)，弛豫就發(fā)生了。供體質(zhì)子弛豫到它的低能態(tài)，在低能態(tài)中質(zhì)子沿著B0的方向進(jìn)動(dòng)。同樣的轉(zhuǎn)移也有助于T2弛豫。此外，消相有助于T2松弛，而不涉及向周圍環(huán)境轉(zhuǎn)移能量。因此，橫向弛豫總是比縱向弛豫快;因此，T2總是小于等于T1?！?duì)于固體中的質(zhì)子，T2比T1小得多?！?duì)于流體中的質(zhì)子：(1)當(dāng)流體處于均勻靜磁場(chǎng)時(shí)，T1近似等于T2。(2)當(dāng)流體處于梯度磁場(chǎng)并采用CPMG測(cè)量過程時(shí)，T2小于T1，其差異主要受磁場(chǎng)梯度、回波間距和流體擴(kuò)散率的控制。當(dāng)潤(rùn)濕流體填充多孔介質(zhì)(如巖石)時(shí)，T1和T2都急劇減小，并且弛豫機(jī)制不同于固體或流體中的質(zhì)子。低場(chǎng)時(shí)域核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)檢測(cè)水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)分析儀緊扣科研前沿：采用第36屆世界混凝土大會(huì)推薦硬件參數(shù)配置。

低場(chǎng)核磁共振是一種正在興起的快速無損檢測(cè)技術(shù)。具有測(cè)試速度快。靈敏度高、無損、綠色等優(yōu)點(diǎn)。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研究、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(jī)質(zhì)探測(cè)、非常規(guī)巖芯總體孔隙度及有效孔隙度檢測(cè)、油水氣飽等水泥基材料、土壤、巖芯等多孔介質(zhì)領(lǐng)域。 水泥水化反應(yīng)幾分鐘后，核磁共振縱向弛豫時(shí)間分布呈現(xiàn)兩個(gè)峰，一個(gè)是在100ms附近，反映水泥顆粒周圍自由水的弛豫信息；另一個(gè)是在2ms附近，反映水泥凝結(jié)之前包裹在絮凝結(jié)構(gòu)中水的弛豫信息。

土壤潤(rùn)濕性（wettability）對(duì)土壤的性能參數(shù)之一，其表現(xiàn)為快速吸水，持水能力強(qiáng)。土壤的憎水性（repellency）是指土壤具有較差的潤(rùn)濕性，其表現(xiàn)為植物生長(zhǎng)緩慢、表面多塵、因缺少圖聚核而結(jié)構(gòu)一致，這種現(xiàn)象增加了地下水污染的可能性。土壤憎水性的成因包括：自然發(fā)生的、因火災(zāi)或污染產(chǎn)生等。污染引起的土壤憎水性通常是由于土壤長(zhǎng)期暴露在液相或氣相的石油烴中。因此對(duì)于土壤潤(rùn)濕性的評(píng)價(jià)非常重要。 低場(chǎng)時(shí)域核磁共振法通過直接測(cè)量土壤樣品中的水分的弛豫時(shí)間信息，能夠有效表征水分在土壤樣品中的分布，通過對(duì)弛豫時(shí)間的分析，從而對(duì)土壤樣品的潤(rùn)濕性進(jìn)行評(píng)價(jià)。同時(shí)，其無損、非侵入的檢測(cè)過程，可對(duì)同一樣品進(jìn)行重復(fù)檢測(cè)。 MAGMED-Soil-2260磁共振土壤分析儀，以其優(yōu)化的場(chǎng)強(qiáng)、探頭系統(tǒng)等硬件配置，功能強(qiáng)大的軟件分析系統(tǒng)，可為廣大科研工作者提供一種高效、快捷、精確的土壤潤(rùn)濕性評(píng)價(jià)分析途徑。非常規(guī)巖芯分析儀與石油巖芯領(lǐng)域國(guó)際科研機(jī)構(gòu)合作，標(biāo)準(zhǔn)的非常規(guī)巖芯分析流程，全力的技術(shù)支持。

MAGMED Soil-2260磁共振土壤分析儀系統(tǒng)是一款用于測(cè)試土壤等多孔介質(zhì)的專業(yè)分析儀器。儀器基于低場(chǎng)時(shí)域核磁共振原理。采用目前世界上極新的核磁共振電子控制部件、專業(yè)的數(shù)據(jù)采集和分析軟件、以及對(duì)樣品分析所制定的測(cè)量規(guī)程。使得該儀器成為強(qiáng)有力的核磁共振分析的工具。 MAGMED Soil-2260磁共振土壤分析儀通過測(cè)量樣品中不同含氫組分的弛豫時(shí)間信息。從而獲得樣品的相關(guān)信息。同時(shí)Soil-2290可滿足長(zhǎng)時(shí)間在線測(cè)量。對(duì)于樣品因外部條件變化而引起的微觀結(jié)構(gòu)、裂縫變化。鹽類在孔隙中的形成。水分在樣品中的擴(kuò)散等進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量。通過前后測(cè)量結(jié)果的對(duì)比實(shí)現(xiàn)上述研究。水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)磁共振分析儀可用于巖芯弛豫時(shí)間T1和T2、T1-T2 二維分布檢測(cè)。NMR水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)應(yīng)用研究

核磁共振磁場(chǎng)溫度的穩(wěn)定性主要從材料和磁體的工作環(huán)境兩個(gè)方面改進(jìn)，釤鈷材料能更好。小核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)弛豫信號(hào)

低場(chǎng)時(shí)域核磁共振技術(shù)用于水分在土壤中的運(yùn)動(dòng)機(jī)制研究： 土壤是一種具有復(fù)雜成分的多孔介質(zhì)系統(tǒng)，包括粘土（伊利石、高嶺石、蒙脫石等）、有機(jī)質(zhì)（腐殖酸、酯等）等，其在吸水后，由于部分成分發(fā)生相態(tài)變化、各個(gè)成分之間的相互作用等，致使其水分先進(jìn)入相對(duì)較大的孔隙，而進(jìn)入微孔則是一個(gè)比較長(zhǎng)的過程，這與具有穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的多孔介質(zhì)中水分的運(yùn)動(dòng)機(jī)制相反（典型多孔介質(zhì)極先吸水的是微孔），這種現(xiàn)象可通過低場(chǎng)時(shí)域核磁共振技術(shù)持續(xù)檢測(cè)土壤樣品中的水分的弛豫時(shí)間明顯的觀察到。 從T2反演譜圖上可以看出，隨著時(shí)間的推移，大孔中的水（約1000ms）的含量逐漸減少（譜峰面積逐漸減?。?，小孔中的水（約2.5ms）逐漸增加（譜峰面積逐漸增大）。同時(shí)，隨著時(shí)間的推移，所有譜峰的位置逐漸左移，這說明，水分與土壤中的部分成分發(fā)生作用，使土壤的孔徑大小發(fā)生變化，重新分布。 MAGMED-Soil-2260磁共振土壤分析儀，能夠精確、全力的采集土壤樣品中所有孔徑對(duì)應(yīng)的弛豫時(shí)間信號(hào)，優(yōu)化的軟硬件配置，滿足長(zhǎng)時(shí)間在線測(cè)量要求，重復(fù)性好，為土壤中的水分運(yùn)動(dòng)機(jī)制研究提供一種精確、快速、方便的分析途徑。小核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)弛豫信號(hào)