在土壤科学、农业工程及岩土灾害防治领域，细粒土三轴核磁微观结构分析仪正成为研究土壤微观特性不可-或缺的前沿工具。其核心技术——低场核磁共振技术，以其无损、精准、动态的独特优势，正在深刻改变传统土壤物理性质的研究范式。

一、 低场核磁共振技术在土壤研究中的应用背景

传统的土壤检测方法，如烘干法、张力计法或离心法，虽然能提供基础的水分数据，但普遍存在过程耗时、破坏样品原状结构、难以区分不同赋存状态水分（如束缚水、毛细水、自由水）等局限。随着对土壤水文过程及工程性能研究的深入，科研人员亟需一种能原位、连续、精细探测土壤水分与孔隙结构的技术。低场核磁共振技术的引入，恰好填-补了这一空白，实现了从宏观测量到微观洞察的跨越，为土壤退化机理、精准农业灌溉及地质灾害预测提供了全新的理论和技术支撑。

二、 低场核磁共振技术原理与核心优势

低场核磁共振技术的物理基础源于原子核在磁场中的弛豫特性。土壤中的氢质子（主要存在于水中）在低强度永磁场中会被磁化，当施加特定频率的射频脉冲后，氢质子发生共振并吸收能量；脉冲停止后，氢质子释放能量并恢复到平衡状态，这一过程称为“弛豫" 。仪器检测到的弛豫时间（T2）蕴含了丰富信息：弛豫时间的长短直接反映了水分所受束缚的程度。水分子被土壤颗粒束缚得越紧密（如黏土颗粒表面的强束缚水），弛豫时间越短；而赋存于大孔隙中自由度高的自由水，弛豫时间则较长。

与传统方法相比，该技术的优势显著：

无损快速：无需破坏样品，可对同一样品进行连续动态测量，极大提升了实验效率和数据连贯性。

精准区分水态：能定量区分束缚水、毛细水和自由水，这是传统方法仅能测定总含水量所无法-比拟的。

多维信息获取：弛豫谱不仅能反映水分分布，还能反演土壤的孔隙尺寸分布、比表面积等信息，一次测量同步获取多种物理指标。

集成了上述技术的细粒土三轴核磁微观结构分析仪（如MacroMR12-150V-I），是专为复杂岩土工程研究设计的高-端设备。该设备创新性地将竖放式永磁体与土三轴压缩系统有机结合，适用于直径25至100mm的岩土样品 。不仅具备基本的T1/T2弛豫谱测定和质子密度加权成像功能，更核心的突破在于实现了多场耦合条件下的原位联测，在实现温度场、压力场、化学场、渗流场等多场耦合的同时，与土三轴等传统力学测量方式有机结合，进行联测。

基本参数

产品型号：MacroMR12-150V-I

磁场强度：0.30T±0.03T

磁体均匀度：≤50ppm

磁体形状：竖放

进样方式：纵向

产品特点

1. 超宽磁体腔，轻松进样无压力：

竖放磁体，专为考虑重力的实验场景定制开发，适应直径25~100mm的岩心样品。

2. 高精度恒为你探头，先-进梯度系统：

数据采集稳定可靠，实现更好的成像效果，以及动态实验过程中恒定梯度分层检测。

3. 种类丰富的附件扩展：

多规格岩心夹持器和样品腔实现各种真实环境（温度、压力、流体、气体等）的模拟，尤其耦合土三轴夹持器，实现低场核磁与传统力学的联测。

产品功能

T1/T2弛豫谱测定，T1/T2/质子密度加权像

温度、压力、流体场的施加（需要附件支持）

产品应用

1.水分含量

·       含水率测定

·       不同层面水分含量测定

·       土壤冻融机理研究

·       未冻水含量测定

·       孔隙结构表征

2.水分分布渗流机理

·       水分动态迁移过程

·       孔隙水类型及分布特征

·       土-水冻融相变及分布表征

·       软土固化、固废、注浆改良评价

·       温度/压力/流体多场耦合实验

·       渗吸过程及特性分析

·       冻土水合物生成与分解机理研究

3.土三轴

·       孔隙度孔径分布检测

·       静/动土三轴压缩分析

·       冻融压缩损伤评价

·       固结排水剪切实验分析

·       饱和黏土热固结实验评价

·       三轴自定义波形压缩分析

·       土体震动液化水分运移机理研究

·       冻土三轴融化溶沉与压缩系数评价

应用案例：

细粒土三轴核磁微观结构分析仪凭借低场核磁共振技术独特的无损、动态、多场耦合检测能力，正在重新定义土体微观结构的研究范式，为岩土力学与地质环境保护领域提供了前所-未有的精准数据支持。

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