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) 一個帶電的自旋體產(chǎn)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(zhì)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(chǎn)生作用。沿著磁場方向定向排列。形成宏觀磁矩M0 NMR信號產(chǎn)生原理 1) 樣品進(jìn)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(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 低場核磁共振是一種正在興起的快速無損檢測技術(shù)。具有測試速度快。靈敏度高、無損、綠色等優(yōu)點。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、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(zhì)領(lǐng)域。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。低場磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)孔隙度檢測
靜磁場是核磁共振產(chǎn)生的必要條件之一。在低場核磁共振弛豫分析儀中主要使用永磁體產(chǎn)生靜磁場。核磁共振磁體的主要指標(biāo)有磁場強(qiáng)度、磁場均勻性、磁場的溫度穩(wěn)定性。增加磁場強(qiáng)度能夠提高檢測的靈敏度。磁場均勻性的增加能夠提高弛豫信號的質(zhì)量。 磁場的溫度穩(wěn)定性則限制了磁體的使用環(huán)境。 永磁體的磁場強(qiáng)度主要受限于磁體材料。得益于稀土材料的發(fā)現(xiàn)和使用。 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(jìn)。使用釤鈷材料的磁體能夠更好的實現(xiàn)磁體溫度的穩(wěn)定;使用一個磁體恒溫系統(tǒng)能夠確保磁體的工作溫度在很小的 范圍內(nèi)波動。極大地提高了磁場的穩(wěn)定性。低場磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)孔隙度檢測水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)磁共振分析儀可研究水泥基材料的微觀結(jié)構(gòu)、裂縫變化。
核磁共振技術(shù)作為一種無損的、非侵入式且可定量的檢測方法,已經(jīng)用于水泥基材料的水化過程的測量。大量研究表明,水泥基材料水化過程中存在結(jié)晶水、層間水、凝膠孔水和毛細(xì)孔水等四種成分,隨著水化反應(yīng)的進(jìn)行,上述四種成分含量也會發(fā)生變化。1H核磁共振技術(shù)利用H原子作為探針,可以在不需要預(yù)處理、不破壞水泥樣本結(jié)構(gòu)的情況下,對水泥水化過程進(jìn)行實時檢測。目前,大多數(shù)用于水泥基材料的低場核磁共振分析方法都依賴于一維T1、T2測量方法,使用一維核磁共振測量方法對于準(zhǔn)確解釋水泥系統(tǒng)可能存在困難。因此,為了提高分辨率以及同時獲得水泥樣本的T1、T2弛豫信息,二維T1-T2相關(guān)測量方法開始用于水泥基材料的檢測中,可獲得清晰的水分子動力學(xué)、成分變化等相關(guān)信息。
低場核磁共振是一種正在興起的快速無損檢測技術(shù)。具有測試速度快。靈敏度高、無損、綠色等優(yōu)點。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、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(zhì)領(lǐng)域。 水泥水化反應(yīng)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(jié)之前包裹在絮凝結(jié)構(gòu)中水的弛豫信息。江蘇麥格瑞電子科技有限公司立志成為磁共振儀器行業(yè)及磁共振技術(shù)應(yīng)用的先驅(qū)者、引導(dǎo)者、合作者!
MAGMED-Cores HP20L 非常規(guī)巖芯核磁共振分析儀針對非常規(guī)巖芯極低孔隙度、納米級微孔隙、極低滲透率、高有機(jī)質(zhì)含量特點而設(shè)計。搭配高溫高壓獨有巖芯夾持器HT/HP Core-Holder。使非常規(guī)巖芯的地層條件實驗室模擬與分析成為可能。 該系統(tǒng)采用時域磁共振分析部件、數(shù)據(jù)采集與分析軟件、標(biāo)準(zhǔn)測量規(guī)程??蓹z測巖芯中微小含氫物質(zhì)。并可對氣體(如甲烷等)進(jìn)行靈敏測量。 產(chǎn)品特色 1)針對非常規(guī)巖芯極小孔隙度、納米級微孔隙、極低滲透率、高有機(jī)質(zhì)含量特點設(shè)計。 2)高性能驅(qū)替系統(tǒng):鈦合金巖芯夾持器。圍壓10000psi。驅(qū)替壓8000psi。極高溫度120℃。 3)可測0.02毫升水樣。誤差±0.5%。并可對氣體。如甲烷等。直接測量。 4)特有T1-T2二維脈沖??蓞^(qū)分樣品中不同的含氫組分。如水、油、氣、油母瀝青等。 5)石油巖芯領(lǐng)域國際科研機(jī)構(gòu)合作。標(biāo)準(zhǔn)的非常規(guī)巖芯分析流程,全力技術(shù)支持。低場核磁設(shè)備一般采用永磁體,測試樣品介于兩磁極中心,通過激勵與信號處理即可得到穩(wěn)定。低場磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)孔隙度檢測
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。低場磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)孔隙度檢測
低場核磁共振(LF-MMR)通過H原子能量變化判斷樣品中水分子的自由度、分析不同種類水分的含量,是一種快速、有效、無損的測量技術(shù)。國內(nèi)外學(xué)者利用低場核磁共振技術(shù)在食品水分檢測、凍土未凍水、低滲透巖心孔隙分布等方面進(jìn)行了大量研究。
根據(jù)拉莫定律,在給定磁場強(qiáng)度下,當(dāng)外加射頻頻率與1H核共振頻率相同時,1H才產(chǎn)生共振吸收。而1H核共振頻率由分子組成與結(jié)構(gòu)決定,即不同分子的1H具有不同的核磁共振頻率,因此施加特定外加射頻頻率,測水中的H而不測其他物質(zhì)中的H。1H低場核磁共振的弛豫時間長短與氫質(zhì)子的存在狀態(tài)及所處的物理化學(xué)環(huán)境有關(guān),縱向弛豫T2越長,說明分子運動性越強(qiáng),所受束縛力弱,反之,分子運動性弱,所受束縛力強(qiáng)。因此,利用T2值大小可以區(qū)別黏土的表面水化水、滲透水、自由水的類型。即采樣總信號幅值與物質(zhì)中水分子的氫質(zhì)子數(shù)呈正比,各種類型水的質(zhì)量比等于各自的核磁共振信號峰的面積比。利用聯(lián)合迭代重建技術(shù)(SIRT算法)反演T2離散點,可得離散型與連續(xù)型相結(jié)合的T2積分譜,峰面積為該狀態(tài)水分的信號幅值。 低場磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)孔隙度檢測