核磁共振由哈佛大學(xué)Purcell教授和斯坦福大學(xué)Bloch教授在1946 年獨自發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象之后,該項技術(shù)在科學(xué)研究和工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣闊。 在水泥基材料、土壤、巖芯等多孔介質(zhì)研究領(lǐng)域,Brown 和 Fatt 于 1956 年首先研究了多孔介質(zhì)中水的核磁共振弛豫特征,發(fā)現(xiàn)多孔介質(zhì)中水的弛豫時間遠小于其自由狀態(tài)的體弛豫時間。 根據(jù)核磁共振機制,由于多孔介質(zhì)中水的弛豫時間主要反映的是水的表面弛豫特征,即水與多孔介質(zhì)孔隙表面之間的相互作用力強弱,液固之間的作用力越強則液體的弛豫時間越短,否則液體的弛豫時間越長。低場核磁共振弛豫分析儀軟件是整個儀器的靈魂。主要完成射頻脈沖發(fā)射和信號檢測的控制。核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)儀器咨詢
MAGMED Soil-2260磁共振土壤分析儀系統(tǒng)是一款用于測試土壤等多孔介質(zhì)的專業(yè)分析儀器。儀器基于低場時域核磁共振原理。采用目前世界上極新的核磁共振電子控制部件、專業(yè)的數(shù)據(jù)采集和分析軟件、以及對樣品分析所制定的測量規(guī)程。使得該儀器成為強有力的核磁共振分析的工具。 MAGMED Soil-2260磁共振土壤分析儀通過測量樣品中不同含氫組分的弛豫時間信息。從而獲得樣品的相關(guān)信息。同時Soil-2290可滿足長時間在線測量。對于樣品因外部條件變化而引起的微觀結(jié)構(gòu)、裂縫變化。鹽類在孔隙中的形成。水分在樣品中的擴散等進行實時測量。通過前后測量結(jié)果的對比實現(xiàn)上述研究。一體式水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)水化過程分析檢測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。
PM-1030磁共振水泥基材料分析儀技術(shù)性能 1)10MHz磁共振頻率和30mm直徑的樣品尺寸。提高測量的信噪比。確保儀器的高靈敏度; 2)特殊的探頭設(shè)計。探頭死時間短于15us。可完整的采集樣品中固體及液體信號。從而獲得全部的物理屬性和含氫分子的運動狀態(tài); 3)高效的探頭散熱模式??蓪y量時探頭產(chǎn)生的熱量帶出。確保測量的穩(wěn)定性; 4)基于貝葉斯算法的磁共振信號一維反演分析功能??蓽蚀_獲得T1和T2弛豫時間分布;專有的二維數(shù)據(jù)分析方法。可重組T1 -T2 /T2 -T2二維相關(guān)譜圖; 5)基于PID算法的溫控系統(tǒng)。使磁體的場強變化保持在200Hz/h。確保測量結(jié)果的可靠性與穩(wěn)定性; 6)較短的樣品管設(shè)計。便于水泥樣品的配置和制作; 7)在增加附件的前提下。升級帶有溫度場系統(tǒng)。進行相關(guān)的對樣品進行變溫實驗。
磁共振橫向弛豫時間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,即束縛的越強烈,弛豫越快,T2越小。基于此,當(dāng)土壤中充滿水,通過對土壤樣品T2弛豫時間的測量及T2弛豫時間的一維反演分布,可獲得3-4個明顯的譜峰,分別對應(yīng)微孔、中孔、大孔及完全自由水,每個譜峰的積分面積對應(yīng)該類型孔隙所占的比例,從而對土壤中的孔隙分布做出評價分析。通常微孔和潛力束縛水對應(yīng)的T2為0.1-60ms之間,譜峰在60-300ms之間則表征中孔中水,大孔中的水對應(yīng)的譜峰在300-1000ms之間,而完全自由水(Bulk water)的弛豫時間2s-3s之間。 MAGMED-Soil-2260磁共振土壤分析儀,配備22MHz靜磁場,能夠有效提高信號的信噪比,探頭死時間小于15us,極短回波時間0.08ms,能夠精確、全力的采集土壤樣品中所有孔徑對應(yīng)的弛豫時間信號,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。低場核磁共振技術(shù)對儀器環(huán)境要求不高,具有操作簡單快捷、檢測速度快、對人體無輻射。
將比表面積為380m2/kg的普通硅酸鹽水泥與鐵渣粉混合制成不同鐵渣含量的試樣。試樣真空保水后使用PM-1030磁共振水泥基材料分析儀進行檢測。將測試結(jié)果反演得到曲線圖,觀察各試件飽水樣T2 譜相似,均有2~3個弛豫峰且均以短弛豫為主,弛豫時間絕大部分在0.01ms~1ms 之間,在10ms~100ms和100ms~1000ms之間存在比例很小的峰。每個弛豫峰表征一種狀態(tài)的水(化學(xué)結(jié)合水、 吸附水、孔隙水與自由水)。研究表明 :化學(xué)結(jié)合水的橫向弛豫時間很短,試驗無法采集到試件中化學(xué)結(jié)合水的信號,已知吸附水流動性<孔隙水流動性<自由水流動性。T2 值小孔 隙就小,T2 值大孔隙就大,T2 與 r 正相關(guān),因此核 磁共振T2 譜測試結(jié)果可間接反映試件內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)。 T2 時間越短,水的流動性越差。因此,T2 譜的3個峰依次對應(yīng)飽水試件中吸附水、孔隙水和自由水中氫核的核磁共振信號。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等檢測分析。高精度核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)技術(shù)原理
水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)磁共振分析儀可對混泥土水化養(yǎng)護進行分析。核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)儀器咨詢
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; 標準樣品0.002 M CuSO4溶液的弛豫時間當(dāng)量240us(1MHz);Bulk蒸餾水的弛豫時間當(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(磁場的MORE檢測區(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測得的都是噪音信號,這說明該文章中所使用的NMR設(shè)備和測量方法無法測得固體有機質(zhì)信號; 前后兩次測量土壤樣品的幅值誤差小于4%(驗證重復(fù)性); 標準樣品的幅值誤差小于5%,整個實驗周期內(nèi)(約20天); NMR定量測量水含量與Mass balance方法(天平)誤差小于5%,NMR定量測量含水量的精度達到0.01g;核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)儀器咨詢