水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)核磁共振(NMR)基本原理: 帶自旋的原子核（1H） 1) 一個(gè)帶電的自旋體產(chǎn)生一環(huán)形電流,。從而形成微觀磁場(chǎng)?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(chǎng)時(shí),。物質(zhì)中的原子核磁場(chǎng)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(chǎng)中原子核與磁場(chǎng)產(chǎn)生作用,。沿著磁場(chǎng)方向定向排列。形成宏觀磁矩M0 NMR信號(hào)產(chǎn)生原理 1) 樣品進(jìn)入檢測(cè)區(qū)域,。樣品中中氫原子核的磁矩將沿著靜磁場(chǎng)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(zhuǎn) 3) 脈沖結(jié)束。宏觀磁矩定向恢復(fù)并產(chǎn)生核磁共振信號(hào) 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,、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,。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,。時(shí)域核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)系統(tǒng)

儲(chǔ)層巖體中的流體根據(jù)其賦存狀態(tài)分為可動(dòng)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(nèi)的流體受巖石骨架作用較弱，在一定的驅(qū)動(dòng)力作用下可自由流動(dòng),，稱為可動(dòng)流體,。在常規(guī)的儲(chǔ)層評(píng)價(jià)中，通常以孔隙度,、滲透率和孔喉大小來反映儲(chǔ)層物性的好壞,。對(duì)于低滲透儲(chǔ)層而言，受沉積,、成巖作用,，孔喉細(xì)小,，孔隙連通性差，滲流通道狹窄,，只測(cè)量孔隙度與滲透率是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,，還需考慮可動(dòng)流體在總的飽和流體中所占的比例，并通過這一指標(biāo)來表征儲(chǔ)層物性的好壞,。 核磁共振技術(shù)基于流體弛豫特征,，可以準(zhǔn)確測(cè)量巖石的基本物性特征，獲取儲(chǔ)層可動(dòng)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(zhì)高性能驅(qū)替系統(tǒng)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(gè)重要組成部分,，是一切陸生植物賴以生存的基礎(chǔ)，同時(shí)也是溶質(zhì)和熱量在土壤中傳輸?shù)闹饕d體,。所以,，土壤水的數(shù)量和相態(tài)分布極大 地影響著土壤中其他環(huán)境因子，進(jìn)而影響植物和土壤生物的生存狀況[1],。在中國(guó)長(zhǎng)江中下游地區(qū),，城市化的快速擴(kuò)張使得分布在城郊的肥沃老蔬菜地被迫轉(zhuǎn)化為城市用地。為滿足人們對(duì)蔬菜產(chǎn)品日益增加的需求,，城郊原有的水稻田轉(zhuǎn)成新蔬菜地,。水稻田轉(zhuǎn)成設(shè)施菜地后，耕作方式由季性水-旱輪作轉(zhuǎn)變?yōu)槌Ｄ旰蹈?，常年大?qiáng)度的 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(shí)間內(nèi)發(fā)生劇烈變化：土壤水的數(shù)量和形態(tài)迅速改變，鹽分表聚現(xiàn)象頻現(xiàn),，土壤板結(jié)退化嚴(yán)重,。因此，研究水稻田轉(zhuǎn)化為設(shè)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(duì)實(shí)現(xiàn)設(shè)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(shí)間長(zhǎng)短的測(cè)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(yùn)動(dòng)能力差異：束縛水相對(duì)自由水其氫原子核運(yùn)動(dòng)受到束縛強(qiáng),。固態(tài)水（冰）相較液態(tài)水其氫原子核運(yùn)動(dòng)受到的束縛強(qiáng),。所以其弛豫時(shí)間存在差異。束縛強(qiáng)的氫原子核弛豫時(shí)間短,。運(yùn)動(dòng)相對(duì)自由的氫原子核弛豫長(zhǎng),。同理。小孔中水分的氫原子核運(yùn)動(dòng)束縛強(qiáng),。弛豫時(shí)間短,；而大孔中水分的氫原子核運(yùn)動(dòng)相對(duì)自由。弛豫時(shí)間長(zhǎng),。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)。

.規(guī)格化FID法的方法為：1. 所有測(cè)得的低于冰點(diǎn)的溫度下的FID信號(hào)以任一高于冰點(diǎn)的溫度的FID信號(hào)進(jìn)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(diǎn)（即從該時(shí)間后，規(guī)格化話后的FID曲線水平平行）,。則該時(shí)間點(diǎn)對(duì)于的FID信號(hào)的強(qiáng)度用于計(jì)算凍土中未凍水含量,。 FIDx=(FID10-FID5)Tx/（T10-T5）+(FID5T10-FID10T5)/(T10-T5)----(1) 根據(jù)公式（1）確認(rèn)不同溫度Tx下的FIDx的大小：其中FID10,、FID5分別為10℃和5℃時(shí)的FID信號(hào)強(qiáng)度,，T10=10℃,、T5=5℃,。 Wu=FIDX60Wg/FIDX-----（2） 根據(jù)公式（2）計(jì)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(rèn),，F(xiàn)IDx60為x溫度下的FID信號(hào)在60us時(shí)的信號(hào)強(qiáng)度（60us時(shí)規(guī)格化后的FID曲線水平平行,，對(duì)于不同樣品該時(shí)間點(diǎn)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(zhì)磁共振分析儀可用于非常規(guī)巖芯FFI,、BVI、CBW等檢測(cè)分析,。低場(chǎng)磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)液體驅(qū)替對(duì)巖芯影響

核磁共振磁體的主要指標(biāo)有磁場(chǎng)強(qiáng)度,、磁場(chǎng)均勻性、磁場(chǎng)的溫度穩(wěn)定性,。增加磁場(chǎng)強(qiáng)度能夠,。時(shí)域核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)系統(tǒng)

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,。時(shí)域核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)系統(tǒng)

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