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低场核磁技术入门详解
发布时间:2020-08-14   点击次数:197次
  低场核磁通过对样品中含氢流体(油/气/水)的监测,实现在无损条件下观察样品中含氢流体的分布和变化规律。低场核磁共振,磁体强度小于1T。低场核磁共振技术可应用在农业食品、能源勘探、生命科学、高分子材料、纺织工业等研究领域。如食品检测、纤维含油率检测、岩心孔隙度含油率分析、种子水分含油率分析、生物医药中药物疗效分析、油气勘探、非常规能源开发、橡胶高分子材料、肿瘤靶向造影剂弛豫时间测量、多孔介质孔径分布等研究。
 
  低场核磁的核磁共振原理:
 
  自然界中,水、油、乙醇等物质中,氢核带有正电荷,自旋产生磁场,磁场的方向是随机无序的,如图所示,当施加恒定的磁场B0后,氢核沿磁场B0方向均匀排布。与主磁场平行同向的质子稍多于平行反向的质子。产生一个与主磁场方向一致的纵向磁化矢量Mz。此时,质子围绕主磁场轴旋转摆动,也称进动。给体系施加射频场B1后,氢原子发生能级跃迁,磁化矢量发生偏移,由原来的Mz(初始值为M0)转变为Mxy;撤销射频场后,磁化矢量恢复至原来的方向。撤销射频场后,Mz 随时间变化呈指数型,T1是磁化矢量达到其较大值63%时对应的时间;Mxy随时间变化呈指数型, T2是磁化矢量达到其较大值37%时对应的时间。弛豫的本质直接反映了分子与分子间,分子与环境间的相互作用。
 
  T1 纵向弛豫时间。核自旋和晶格的相互作用,使自旋系统与晶格间发生能量交换,自旋系统和晶格达到平衡,通常把原子核所在环境的周围的所有分子,包括固体、液体或气体,都称为“晶格”。T1与以拉莫频率旋转的分子数量成正比。T1主要受磁场强度、温度和粘度的影响。
 
  T2 由自旋系统内部交换能量引起的,自旋系统的总能量不变,T1与不以拉莫频率旋转的分子数量成反比。T2主要受磁场强度、温度和粘度的影响。

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