水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)低場(chǎng)核磁共振技術(shù)主要采用永磁體結(jié)構(gòu)，磁場(chǎng)強(qiáng)度一般在1.0 T以下，主要采集被檢測(cè)樣品的弛豫信息。它的特點(diǎn)是研究原子核在磁場(chǎng)中的一些特性。能提供核周圍的分子或環(huán)境的信息。并且氫核有極強(qiáng)的磁共振信號(hào)極容易被儀器探測(cè)。 低場(chǎng)核磁共振射頻探頭性能： 1) 探頭由射頻線圈和調(diào)諧匹配電路組成。是射頻磁場(chǎng)的發(fā)生裝置。也是核磁信號(hào)的接收裝置。 2) 探頭性能直接影響核磁共振信號(hào)的接收靈敏度。低性能探頭會(huì)導(dǎo)致核磁共振信號(hào)的降低甚至丟失。 3) 探頭性能直接決定核磁系 統(tǒng)的測(cè)量準(zhǔn)確度。 低場(chǎng)核磁共振是一種正在興起的快速無(wú)損檢測(cè)技術(shù)。具有測(cè)試速度快。靈敏度高、無(wú)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(guò)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。水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)磁共振分析儀可用于土壤水分物性研究（凍土未凍水研究、水分遷移研究）。時(shí)域核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)檢測(cè)原理

PM-1030磁共振水泥基材料分析儀技術(shù)參數(shù)：

 1)磁體類型：稀土永磁體；

 2)磁場(chǎng)強(qiáng)度：(10MHz)； 

磁共振水泥分析儀應(yīng)用領(lǐng)域：

 1)水泥的水化過(guò)程分析；

 2)水泥基材料不同配方選擇、不同摻料對(duì)水化過(guò)程的影響分析；

 3)混凝土、水泥基材料耐久性分析、混凝土水化養(yǎng)護(hù)分析；

 4)其他巖石等多孔介質(zhì)研究；

 磁共振水泥分析儀主要測(cè)量分析項(xiàng)目 ：

1)弛豫時(shí)間T1和T2；

 2)總孔隙度和有效孔隙度； 

3)孔徑分布；

 4)水分遷徙和水化過(guò)程；

 5)水分含量和水分分布； 

6)自由水和束縛水含量；

 7)液體飽和度； T1-T2二維弛豫時(shí)間分布。 一站式磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)有效孔隙度檢測(cè)核磁共振弛豫分析技術(shù)則根據(jù)物體內(nèi)部不同物質(zhì)的弛豫特性實(shí)現(xiàn)物質(zhì)組分的鑒別和定量分析。

對(duì)于水泥中的結(jié)晶水，主要來(lái)自于水泥水化過(guò)程的產(chǎn)生的微晶相氫氧化鈣中的羥基信號(hào)、鈣礬石中的結(jié)晶水信號(hào)，其T2弛豫時(shí)間非常短~10us左右。常規(guī)的T1-T2測(cè)量方法能夠重聚由于化學(xué)位移各向異性、潛在的磁場(chǎng)不均勻性以及異核偶極耦合相互作用造成的磁化損失，對(duì)于氫氧化鈣中同核偶極耦合作用造成的信號(hào)損失無(wú)能為力，因此常規(guī)T1-T2測(cè)量方法檢測(cè)到水泥基材料中的固體信號(hào)比較困難。而固體回波可以重聚氫氧化鈣中孤立的1/2自旋對(duì)產(chǎn)生的同核偶極耦合作用造成的信號(hào)損失，因而可以檢測(cè)到水泥基材料中的固體信號(hào)。我們將多固體回波序列用于T1-T2弛豫測(cè)量，多固體回波序列(圖1)由標(biāo)準(zhǔn)二維弛豫序列結(jié)合固體回波組成。目前，該二維脈沖序列測(cè)量方法已用于巖芯、礦物等多孔介質(zhì)材料。我們將二維固體脈沖測(cè)量方法應(yīng)用于水泥樣本的研究中，目的是使用低場(chǎng)核磁共振技術(shù)獲得更完整的水泥材料中的固體信號(hào)。

(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(zhǎng)， 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(wú)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(zhǎng)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。水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)磁共振分析儀可用于探測(cè)和研究多孔樣品中的固體有機(jī)質(zhì)。

孔隙結(jié)構(gòu)：?jiǎn)沃亍㈦p重、三重孔隙介質(zhì)；共六種孔隙結(jié)構(gòu)類型

1、單重孔隙介質(zhì)

1）粒間孔隙結(jié)構(gòu)：由大小形狀不同的顆粒組成，顆粒間間隙被膠結(jié)物質(zhì)填充；（等效球體-等直徑/變截面微毛細(xì)管-網(wǎng)絡(luò)模型）

2）純裂縫結(jié)構(gòu)：不規(guī)則、不滲透；（裂縫網(wǎng)絡(luò)分隔）

2、雙重孔隙介質(zhì)

1）裂縫-孔隙結(jié)構(gòu)：粒間孔隙介質(zhì)又被裂縫分隔為多個(gè)塊狀單元；（雙重孔隙度、滲透率）

2）溶洞-孔隙結(jié)構(gòu)：粒間孔隙巖石中分布著大的溶洞，尺寸超過(guò)毛細(xì)管大?。唬▋煞N流動(dòng)規(guī)律：粒間孔滲流規(guī)律、溶洞孔納維斯托克斯方程）

3、三重孔隙介質(zhì)

1）孔隙-微裂縫-大洞穴

2）孔隙-微裂縫-大裂縫 低場(chǎng)核磁共振技術(shù)對(duì)儀器環(huán)境要求不高，具有操作簡(jiǎn)單快捷、檢測(cè)速度快、對(duì)人體無(wú)輻射。一站式磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)有效孔隙度檢測(cè)

水泥基材料的選擇和設(shè)計(jì)對(duì)多孔介質(zhì)的性能有重要影響。時(shí)域核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)檢測(cè)原理

對(duì)水稻田轉(zhuǎn)化為設(shè)施菜地土壤質(zhì)量的演變按研究側(cè)重點(diǎn)不同大致分為3個(gè)方面：土壤物理性質(zhì)、土壤化學(xué)性質(zhì)和土壤生物學(xué)性質(zhì)演變。在土壤化學(xué)和生物學(xué)性質(zhì)的演變研究方面，對(duì)水稻田轉(zhuǎn)化后的設(shè)施菜地土壤研究發(fā)現(xiàn)土壤鹽漬化、酸化、養(yǎng)分累積、微生物活性降低等現(xiàn)象頻現(xiàn)。近年來(lái)，隨著核磁共振技術(shù)的不斷發(fā)展，研究者結(jié)合先進(jìn)的核磁掃描和成像技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了低場(chǎng)核磁測(cè)氫技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域、生命科學(xué)領(lǐng)域、石油/多孔介質(zhì)領(lǐng)域、食品/藥品領(lǐng)域、高分子材料領(lǐng)域、輕工紡織領(lǐng)域的應(yīng)用。一方面，由于低場(chǎng)核磁具備場(chǎng)強(qiáng)低（<0.5T）、磁場(chǎng)穩(wěn)定、均勻性好等優(yōu)勢(shì)，對(duì)Fe2+、Fe3+、Mn6+等含量較高的土壤磁化作用較小，從而可以檢出土壤含水率。另外，由于低場(chǎng)核磁探測(cè)設(shè)備具有體積小、質(zhì)量輕、易攜帶等特點(diǎn)，可以實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)、快速、準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)田間土壤水分相態(tài)的變化，這對(duì)于研究農(nóng)田水分變化規(guī)律以及分析和計(jì)算農(nóng)田灌溉用水量具有重要意義。時(shí)域核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)檢測(cè)原理