低场核磁共振(LF-MMR)通过H原子能量变化判断样品中水分子的自由度、分析不同种类水分的含量,是一种快速、有效、无损的测量技术。国内外学者利用低场核磁共振技术在食品水分检测、冻土未冻水、低渗透岩心孔隙分布等方面进行了大量研究。
根据拉莫定律,在给定磁场强度下,当外加射频频率与1H核共振频率相同时,1H才产生共振吸收。而1H核共振频率由分子组成与结构决定,即不同分子的1H具有不同的核磁共振频率,因此施加特定外加射频频率,测水中的H而不测其他物质中的H。1H低场核磁共振的弛豫时间长短与氢质子的存在状态及所处的物理化学环境有关,纵向弛豫T2越长,说明分子运动性越强,所受束缚力弱,反之,分子运动性弱,所受束缚力强。因此,利用T2值大小可以区别黏土的表面水化水、渗透水、自由水的类型。即采样总信号幅值与物质中水分子的氢质子数呈正比,各种类型水的质量比等于各自的核磁共振信号峰的面积比。利用联合迭代重建技术(SIRT算法)反演T2离散点,可得离散型与连续型相结合的T2积分谱,峰面积为该状态水分的信号幅值。 水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质磁共振分析仪可用于非常规岩芯FFI、BVI、CBW等检测分析。水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质分析设备
随着种植年限的增长,小峰面积呈现消减的趋势,主峰面积呈现增加的趋势。综合研究区各类型土壤吸持自由水和束缚水比重随转化时间的变化特征可知,总体来讲,耕层土壤吸持自由水的性能降低,吸持束缚水的性能提高,土壤吸持水分的有效性下降。这可能是由于大棚土壤耕作次数较少,且多为浅耕,肥料多为表施,灌水次数多,土壤长期保持湿润状态,使得土壤非水稳性团粒结构遭受破坏,通透性变差;无降水、高蒸发量的环境条件导致盐分上升累积,造成土壤板结退化,继而降低了耕层土壤水分的吸持性能。高精度TD-NMR水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质检测服务多孔介质中水分和气体的传输是研究的重要内容。
低场时域核磁共振用于土壤润湿性的检测 土壤润湿性(wettability)对土壤的性能参数之一,其表现为快速吸水,持水能力强。土壤的憎水性(repellency)是指土壤具有较差的润湿性,其表现为植物生长缓慢、表面多尘、因缺少图聚核而结构一致,这种现象增加了地下水污染的可能性。土壤憎水性的成因包括:自然发生的、因火灾或污染产生等。污染引起的土壤憎水性通常是由于土壤长期暴露在液相或气相的石油烃中。因此对于土壤润湿性的评价非常重要。 传统的评价方法包括乙醇滴定法(MED)和水分渗透时间法(WDPT),这两种方法虽然检测快速、易于操作,但也有着不可忽略的弊端。在MED法中:如果不忽略固-液分子相互作用性质的差异的情况,那么土壤/水/空气系统不能直接与土壤/乙醇水溶液/空气系统进行比较,且MED测试结果重复性较差。在WDPT法中:时间维度的选择过于随意,且无特定的物理意义。
水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质低场核磁共振技术主要采用永磁体结构,磁场强度一般在1.0 T以下,主要采集被检测样品的弛豫信息。它的特点是研究原子核在磁场中的一些特性。能提供核周围的分子或环境的信息。并且氢核有极强的磁共振信号极容易被仪器探测。 低场核磁共振射频探头性能: 1) 探头由射频线圈和调谐匹配电路组成。是射频磁场的发生装置。也是核磁信号的接收装置。 2) 探头性能直接影响核磁共振信号的接收灵敏度。低性能探头会导致核磁共振信号的降低甚至丢失。 3) 探头性能直接决定核磁系 统的测量准确度。 低场核磁共振是一种正在兴起的快速无损检测技术。具有测试速度快。灵敏度高、无损、绿色等优点。已广阔应用在食品品质控制、非酒精性脂肪肝等代谢疾病研究、石油勘探、水泥水化过程分析、水泥基材料不同配方选择、土壤水分物性及孔隙物性研究、土壤固体有机质探测、非常规岩芯总体孔隙度及有效孔隙度检测、油水气饱等水泥基材料、土壤、岩芯等多孔介质领域。水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质磁共振分析仪可用于非常规岩芯的岩芯湿性检测分析。
表层沃土商品土中腐殖酸(HA) 提取及HA覆层sand样品的制作;重油中沥青(Asphaltenes)提取及沥青覆层sand样品的制作; 标准样品0.002 M CuSO4溶液的弛豫时间当量240us(1MHz);Bulk蒸馏水的弛豫时间当量2500ms; 3.5cm直径、5cm高的样品管;承装样品的高度略小于1.5cm(磁场的MORE检测区域),加盖,特氟龙胶带缠绕,防止蒸发; 以1滴/秒的速度滴加蒸馏水,直至样品的上表面有一薄层液体,模拟下雨的情况; 如果不加水,NMR测得的都是噪音信号,这说明该文章中所使用的NMR设备和测量方法无法测得固体有机质信号; 前后两次测量土壤样品的幅值误差小于4%(验证重复性); 标准样品的幅值误差小于5%,整个实验周期内(约20天); NMR定量测量水含量与Mass balance方法(天平)误差小于5%,NMR定量测量含水量的精度达到0.01g;低场核磁设备一般采用永磁体,测试样品介于两磁极中心,通过激励与信号处理即可得到稳定。核磁共振水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质技术特色
低场核磁共振是一种正在兴起的快速无损检测技术。具有测试速度快,灵敏度高、无损、绿色等优点。水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质分析设备
磁共振水泥基材料分析仪是用于测试水泥和混凝土样品的台式磁共振分析系统。仪器采用磁共振电子控制部件。配备的数据采集和分析软件。主要用于对水泥、混凝土和岩石材料中水分物性、孔隙物性、水化过程、干燥过程、水分迁移等的测量分析。材料的微观结构。裂缝变化。对水分的吸收。酸腐蚀研究。盐类在孔隙中的形成。致密水泥中的强力束缚水和水分对混凝土物理参数的影响。 它紧扣科研前沿:采用第36届世界混凝土大会推荐硬件参数配置;具有独特测量脉冲:特有T1-T2 /T2-T2二维脉冲及二维谱图重构功能;平台再升级:系统可升级带有温度场探头系统。可开展变温实验;带有多种直径选配常温探头。满足用户不同样品尺寸要求(10mm/50mm);主要部件全部进口。保证了测量精度及准确性。水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质分析设备
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