時(shí)域磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)高性能驅(qū)替系統(tǒng)

低場(chǎng)時(shí)域核磁共振技術(shù)（弛豫時(shí)間理論）以其無損、無侵入、檢測(cè)時(shí)間短、可檢測(cè)至更加微觀的維度等特點(diǎn)，在土壤分析領(lǐng)域的應(yīng)用越來越被科研工作者關(guān)注，尤其在土壤孔隙表征方面，包括孔徑大小測(cè)量、孔徑分布分析等。與X-Ray計(jì)算機(jī)斷層掃描技術(shù)（X-Ray Computed tomography）相比，低場(chǎng)時(shí)域核磁共振技術(shù)檢測(cè)更快，可對(duì)土壤中的納米級(jí)孔隙進(jìn)行定量分析，可用于研究土壤不同系統(tǒng)中的水動(dòng)力學(xué)研究，如陶土/水系統(tǒng)、有機(jī)物/水系統(tǒng)等。MAGMED-Soil-2260高精度磁共振土壤分析儀是用于測(cè)試土壤等多孔介質(zhì)的分析儀，該系統(tǒng) 主要用于對(duì)樣品水分物性，自由與束縛水，以及水分遷移的測(cè)量分析，可用于對(duì)土壤等多 孔介質(zhì)的孔隙度、孔隙大小分布的測(cè)量與分析，還可用于探測(cè)和研究樣品中的固體有機(jī)質(zhì)。巖石和土體是天然形成的多孔介質(zhì)材料。時(shí)域磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)高性能驅(qū)替系統(tǒng)

(1) 為了解水稻土轉(zhuǎn)變?yōu)樵O(shè)施蔬菜地后土壤水分的相態(tài)變化，該研究在田間土壤調(diào)查的基礎(chǔ)上，結(jié)合低場(chǎng)核磁測(cè)氫 技術(shù)，評(píng)價(jià)了田間狀態(tài)的水稻土和不同轉(zhuǎn)化年限設(shè)施蔬菜地土壤水分的相態(tài)分布情況。結(jié)果表明：隨著轉(zhuǎn)化時(shí)間的延長， 耕層土壤大孔隙吸持的自由水比重下降，土壤小孔隙吸持的束縛水比重上升，犁底層土壤水分的相態(tài)分布卻無明顯變化， 土壤水分吸持性能在轉(zhuǎn)化時(shí)間序列上呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，但長期施用有機(jī)肥可以優(yōu)化耕層質(zhì)量，提升土壤大孔隙吸持自由水的能力，改善土壤水分供釋性能；水稻土轉(zhuǎn)化為設(shè)施蔬菜地土壤 2 a 后，出現(xiàn)新犁底層，使得原有的耕層土壤變薄，土 壤水分吸持性能下降。核磁共振作為一種新的技術(shù)手段，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、快速、準(zhǔn)確地檢測(cè)土壤水分的相態(tài)變化，可為 設(shè)施農(nóng)業(yè)的可持續(xù)管理提供新的技術(shù)支持。高精度TD-NMR水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)總體孔隙度檢測(cè)水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)磁共振分析儀可用于研究非常規(guī)巖芯的產(chǎn)油和產(chǎn)氣過程的實(shí)時(shí)模擬檢測(cè)。

核磁共振弛豫分析設(shè)備通常使用永磁體產(chǎn)生磁場(chǎng)。其磁場(chǎng)強(qiáng)度較低。體積相對(duì)于核磁共振波譜儀和核磁共振成像設(shè)備要小得多。而且通常不含梯度模塊。所以價(jià)格相對(duì)很低（幾十萬人民幣）?；緵]有維護(hù)費(fèi)用。物質(zhì)的弛豫特性反映了物質(zhì)內(nèi)部原子核所處的化學(xué)環(huán)境以及分子之間的相互作用。所以弛豫特性能夠靈敏地反映出物體內(nèi)物質(zhì)所處環(huán)境的變化以及物體內(nèi)不同物質(zhì) 含量比例的變化。比如巖心中水的弛豫時(shí)間隨著孔隙的變小而變小、硫酸銅溶液的濃度越大其弛豫時(shí)間越短。因此。利用這一原理。弛豫分析技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)物體內(nèi)物質(zhì)的鑒別、物體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)分析以及物質(zhì)的定量分析。如牛奶摻假的檢測(cè)和定量分析、 木材和巖心的孔徑分布、種子中水分和油脂含量的測(cè)定以及油脂中固態(tài)脂肪含量的測(cè)定等等。

磁共振橫向弛豫時(shí)間T2是描述氫原子核弛豫快慢的特征參數(shù)，其大小反應(yīng)了氫原子核所處的環(huán)境，即束縛的越強(qiáng)烈，弛豫越快，T2越小。基于此，當(dāng)土壤中充滿水，通過對(duì)土壤樣品T2弛豫時(shí)間的測(cè)量及T2弛豫時(shí)間的一維反演分布，可獲得3-4個(gè)明顯的譜峰，分別對(duì)應(yīng)微孔、中孔、大孔及完全自由水，每個(gè)譜峰的積分面積對(duì)應(yīng)該類型孔隙所占的比例，從而對(duì)土壤中的孔隙分布做出評(píng)價(jià)分析。通常微孔和潛力束縛水對(duì)應(yīng)的T2為0.1-60ms之間，譜峰在60-300ms之間則表征中孔中水，大孔中的水對(duì)應(yīng)的譜峰在300-1000ms之間，而完全自由水（Bulk water）的弛豫時(shí)間2s-3s之間。 MAGMED-Soil-2260磁共振土壤分析儀，配備22MHz靜磁場(chǎng)，能夠有效提高信號(hào)的信噪比，探頭死時(shí)間小于15us，極短回波時(shí)間0.08ms，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)，為土壤的孔隙分布研究提供一種精確、快速、方便的分析途徑。水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)磁共振分析儀可對(duì)水泥基材料的水化過程進(jìn)行分析。

低場(chǎng)時(shí)域核磁共振技術(shù)是一種正在興起的快速、無損的檢測(cè)技術(shù)。具有無侵入。無損。測(cè)試速度快。靈敏度高。不需要對(duì)樣品進(jìn)行特殊預(yù)處理等優(yōu)點(diǎn)。主要通過測(cè)量在靜態(tài)磁場(chǎng)中的不同物理、化學(xué)、生物環(huán)境下的氫原子核的共振信號(hào)——時(shí)域信號(hào)。進(jìn)而獲得研究者所需要的樣品的物理化學(xué)信息。所測(cè)得的整體弛豫時(shí)間的幅值與樣品中所有含氫物質(zhì)總量成線性關(guān)系。通過與定量標(biāo)樣（已知體積）的弛豫時(shí)間幅值比對(duì)?？色@得樣品中含水率信息、滲流及滲透率信息。江蘇麥格瑞電子科技有限公司堅(jiān)持“人才是首要生產(chǎn)力”中心理念。高精度TD-NMR水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)分析系統(tǒng)

江蘇麥格瑞電子科技有限公司由國際磁共振儀器開發(fā)和應(yīng)用領(lǐng)域名科學(xué)家共同發(fā)起。時(shí)域磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)高性能驅(qū)替系統(tǒng)

表層沃土商品土中腐殖酸（HA） 提取及HA覆層sand樣品的制作；重油中瀝青（Asphaltenes）提取及瀝青覆層sand樣品的制作； 標(biāo)準(zhǔn)樣品0.002 M CuSO4溶液的弛豫時(shí)間當(dāng)量240us（1MHz）；Bulk蒸餾水的弛豫時(shí)間當(dāng)量2500ms； 3.5cm直徑、5cm高的樣品管；承裝樣品的高度略小于1.5cm（磁場(chǎng)的MORE檢測(cè)區(qū)域），加蓋，特氟龍膠帶纏繞，防止蒸發(fā)； 以1滴/秒的速度滴加蒸餾水，直至樣品的上表面有一薄層液體，模擬下雨的情況； 如果不加水，NMR測(cè)得的都是噪音信號(hào)，這說明該文章中所使用的NMR設(shè)備和測(cè)量方法無法測(cè)得固體有機(jī)質(zhì)信號(hào)； 前后兩次測(cè)量土壤樣品的幅值誤差小于4%（驗(yàn)證重復(fù)性）； 標(biāo)準(zhǔn)樣品的幅值誤差小于5%，整個(gè)實(shí)驗(yàn)周期內(nèi)（約20天）； NMR定量測(cè)量水含量與Mass balance方法（天平）誤差小于5%，NMR定量測(cè)量含水量的精度達(dá)到0.01g；時(shí)域磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)高性能驅(qū)替系統(tǒng)