時域核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質系統

水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質核磁共振(NMR)基本原理: 帶自旋的原子核（1H） 1) 一個帶電的自旋體產生一環(huán)形電流。從而形成微觀磁場?自旋磁矩； 2) 自旋磁矩與一般的小磁鐵一樣具有南北極； 3) 在無外加磁場時。物質中的原子核磁場的指向是無規(guī)則分布的。宏觀磁矩M0為0宏觀磁矩M0的形成； 4) 置于靜磁場中原子核與磁場產生作用。沿著磁場方向定向排列。形成宏觀磁矩M0 NMR信號產生原理 1) 樣品進入檢測區(qū)域。樣品中中氫原子核的磁矩將沿著靜磁場方向排列并形成宏觀磁矩M0 2) 施加特定頻率激發(fā)脈沖。宏觀磁矩定向偏轉 3) 脈沖結束。宏觀磁矩定向恢復并產生核磁共振信號 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、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。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。時域核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質系統

儲層巖體中的流體根據其賦存狀態(tài)分為可動流體和束縛流體。在毛管力和孔隙表面力作用下，束縛流體緊緊吸附在孔喉極其微小的孔隙中或較大孔隙的壁面處。在較大孔隙內的流體受巖石骨架作用較弱，在一定的驅動力作用下可自由流動，稱為可動流體。在常規(guī)的儲層評價中，通常以孔隙度、滲透率和孔喉大小來反映儲層物性的好壞。對于低滲透儲層而言，受沉積、成巖作用，孔喉細小，孔隙連通性差，滲流通道狹窄，只測量孔隙度與滲透率是遠遠不夠的，還需考慮可動流體在總的飽和流體中所占的比例，并通過這一指標來表征儲層物性的好壞。 核磁共振技術基于流體弛豫特征，可以準確測量巖石的基本物性特征，獲取儲層可動流體飽和度。一站式核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質高性能驅替系統非常規(guī)巖芯磁共振分析儀特有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。

(1) 土壤水作為水資源的一個重要組成部分，是一切陸生植物賴以生存的基礎，同時也是溶質和熱量在土壤中傳輸的主要載體。所以，土壤水的數量和相態(tài)分布極大 地影響著土壤中其他環(huán)境因子，進而影響植物和土壤生物的生存狀況[1]。在中國長江中下游地區(qū)，城市化的快速擴張使得分布在城郊的肥沃老蔬菜地被迫轉化為城市用地。為滿足人們對蔬菜產品日益增加的需求，城郊原有的水稻田轉成新蔬菜地。水稻田轉成設施菜地后，耕作方式由季性水-旱輪作轉變?yōu)槌Ｄ旰蹈?，常年大強度?耕作和施肥以及無降水、高蒸發(fā)量的環(huán)境條件致使土壤環(huán)境在短時間內發(fā)生劇烈變化：土壤水的數量和形態(tài)迅速改變，鹽分表聚現象頻現，土壤板結退化嚴重。因此，研究水稻田轉化為設施菜地后土壤持水性能的演變，尤其是土壤水分的相態(tài)分布的演變，對實現設施菜地土壤可持續(xù)管理具有重要意義。

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。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。

.規(guī)格化FID法的方法為：1. 所有測得的低于冰點的溫度下的FID信號以任一高于冰點的溫度的FID信號進行規(guī)格化；2. 在規(guī)格化后的FID曲線上確定，所有規(guī)格化后的FID曲線水平平行的點（即從該時間后，規(guī)格化話后的FID曲線水平平行）。則該時間點對于的FID信號的強度用于計算凍土中未凍水含量。 FIDx=(FID10-FID5)Tx/（T10-T5）+(FID5T10-FID10T5)/(T10-T5)----(1) 根據公式（1）確認不同溫度Tx下的FIDx的大?。浩渲蠪ID10、FID5分別為10℃和5℃時的FID信號強度，T10=10℃、T5=5℃。 Wu=FIDX60Wg/FIDX-----（2） 根據公式（2）計算x溫度下的凍土中的未凍水含量Wu，其中FIDx由公式（1）確認，FIDx60為x溫度下的FID信號在60us時的信號強度（60us時規(guī)格化后的FID曲線水平平行，對于不同樣品該時間點不同），Wg為樣品中的重力水含量。水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質磁共振分析儀可用于非常規(guī)巖芯FFI、BVI、CBW等檢測分析。低場磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質液體驅替對巖芯影響

核磁共振磁體的主要指標有磁場強度、磁場均勻性、磁場的溫度穩(wěn)定性。增加磁場強度能夠。時域核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質系統

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。時域核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質系統

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