小核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質弛豫信號

對于水泥中的結晶水，主要來自于水泥水化過程的產生的微晶相氫氧化鈣中的羥基信號、鈣礬石中的結晶水信號，其T2弛豫時間非常短~10us左右。常規(guī)的T1-T2測量方法能夠重聚由于化學位移各向異性、潛在的磁場不均勻性以及異核偶極耦合相互作用造成的磁化損失，對于氫氧化鈣中同核偶極耦合作用造成的信號損失無能為力，因此常規(guī)T1-T2測量方法檢測到水泥基材料中的固體信號比較困難。而固體回波可以重聚氫氧化鈣中孤立的1/2自旋對產生的同核偶極耦合作用造成的信號損失，因而可以檢測到水泥基材料中的固體信號。我們將多固體回波序列用于T1-T2弛豫測量，多固體回波序列(圖1)由標準二維弛豫序列結合固體回波組成。目前，該二維脈沖序列測量方法已用于巖芯、礦物等多孔介質材料。我們將二維固體脈沖測量方法應用于水泥樣本的研究中，目的是使用低場核磁共振技術獲得更完整的水泥材料中的固體信號。非常規(guī)巖芯磁共振分析儀可測0.02毫升水樣，誤差±0.5%，并可對氣體，如甲烷等，可直接測量。小核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質弛豫信號

縱向弛豫(T1)和橫向弛豫(T2)是由質子之間的磁相互作用引起的。從原子的角度來看，當一個進動的質子系統(tǒng)將能量傳遞給周圍環(huán)境時，弛豫就發(fā)生了。供體質子弛豫到它的低能態(tài)，在低能態(tài)中質子沿著B0的方向進動。同樣的轉移也有助于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。·對于固體中的質子，T2比T1小得多?！τ诹黧w中的質子：(1)當流體處于均勻靜磁場時，T1近似等于T2。(2)當流體處于梯度磁場并采用CPMG測量過程時，T2小于T1，其差異主要受磁場梯度、回波間距和流體擴散率的控制。當潤濕流體填充多孔介質(如巖石)時，T1和T2都急劇減小，并且弛豫機制不同于固體或流體中的質子。低場時域核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質檢測水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質分析儀緊扣科研前沿：采用第36屆世界混凝土大會推薦硬件參數(shù)配置。

低場核磁共振是一種正在興起的快速無損檢測技術。具有測試速度快。靈敏度高、無損、綠色等優(yōu)點。已廣闊應用在食品品質控制、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、土壤固體有機質探測、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、巖芯等多孔介質領域。 水泥水化反應幾分鐘后，核磁共振縱向弛豫時間分布呈現(xiàn)兩個峰，一個是在100ms附近，反映水泥顆粒周圍自由水的弛豫信息；另一個是在2ms附近，反映水泥凝結之前包裹在絮凝結構中水的弛豫信息。

土壤潤濕性（wettability）對土壤的性能參數(shù)之一，其表現(xiàn)為快速吸水，持水能力強。土壤的憎水性（repellency）是指土壤具有較差的潤濕性，其表現(xiàn)為植物生長緩慢、表面多塵、因缺少圖聚核而結構一致，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、因火災或污染產生等。污染引起的土壤憎水性通常是由于土壤長期暴露在液相或氣相的石油烴中。因此對于土壤潤濕性的評價非常重要。 低場時域核磁共振法通過直接測量土壤樣品中的水分的弛豫時間信息，能夠有效表征水分在土壤樣品中的分布，通過對弛豫時間的分析，從而對土壤樣品的潤濕性進行評價。同時，其無損、非侵入的檢測過程，可對同一樣品進行重復檢測。 MAGMED-Soil-2260磁共振土壤分析儀，以其優(yōu)化的場強、探頭系統(tǒng)等硬件配置，功能強大的軟件分析系統(tǒng)，可為廣大科研工作者提供一種高效、快捷、精確的土壤潤濕性評價分析途徑。非常規(guī)巖芯分析儀與石油巖芯領域國際科研機構合作，標準的非常規(guī)巖芯分析流程，全力的技術支持。

MAGMED Soil-2260磁共振土壤分析儀系統(tǒng)是一款用于測試土壤等多孔介質的專業(yè)分析儀器。儀器基于低場時域核磁共振原理。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、以及對樣品分析所制定的測量規(guī)程。使得該儀器成為強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量樣品中不同含氫組分的弛豫時間信息。從而獲得樣品的相關信息。同時Soil-2290可滿足長時間在線測量。對于樣品因外部條件變化而引起的微觀結構、裂縫變化。鹽類在孔隙中的形成。水分在樣品中的擴散等進行實時測量。通過前后測量結果的對比實現(xiàn)上述研究。水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質磁共振分析儀可用于巖芯弛豫時間T1和T2、T1-T2 二維分布檢測。NMR水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質應用研究

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。小核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質弛豫信號

低場時域核磁共振技術用于水分在土壤中的運動機制研究： 土壤是一種具有復雜成分的多孔介質系統(tǒng)，包括粘土（伊利石、高嶺石、蒙脫石等）、有機質（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、各個成分之間的相互作用等，致使其水分先進入相對較大的孔隙，而進入微孔則是一個比較長的過程，這與具有穩(wěn)定結構的多孔介質中水分的運動機制相反（典型多孔介質極先吸水的是微孔），這種現(xiàn)象可通過低場時域核磁共振技術持續(xù)檢測土壤樣品中的水分的弛豫時間明顯的觀察到。 從T2反演譜圖上可以看出，隨著時間的推移，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，隨著時間的推移，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應的弛豫時間信號，優(yōu)化的軟硬件配置，滿足長時間在線測量要求，重復性好，為土壤中的水分運動機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-巖芯等多孔介質弛豫信號