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低場核磁技術(shù)入門詳解
更新時(shí)間：2020-08-14 點(diǎn)擊次數(shù)：6005次
低場核磁通過對樣品中含氫流體(油/氣/水)的監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)在無損條件下觀察樣品中含氫流體的分布和變化規(guī)律。低場核磁共振，磁體強(qiáng)度小于1T。低場核磁共振技術(shù)可應(yīng)用在農(nóng)業(yè)食品、能源勘探、生命科學(xué)、高分子材料、紡織工業(yè)等研究領(lǐng)域。如食品檢測、纖維含油率檢測、巖心孔隙度含油率分析、種子水分含油率分析、生物醫(yī)藥中藥物療效分析、油氣勘探、非常規(guī)能源開發(fā)、橡膠高分子材料、腫瘤靶向造影劑弛豫時(shí)間測量、多孔介質(zhì)孔徑分布等研究。
低場核磁的核磁共振原理：
自然界中，水、油、乙醇等物質(zhì)中，氫核帶有正電荷，自旋產(chǎn)生磁場，磁場的方向是隨機(jī)無序的，如圖所示，當(dāng)施加恒定的磁場B0后，氫核沿磁場B0方向均勻排布。與主磁場平行同向的質(zhì)子稍多于平行反向的質(zhì)子。產(chǎn)生一個(gè)與主磁場方向一致的縱向磁化矢量Mz。此時(shí)，質(zhì)子圍繞主磁場軸旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)，也稱進(jìn)動(dòng)。給體系施加射頻場B1后，氫原子發(fā)生能級躍遷，磁化矢量發(fā)生偏移，由原來的Mz(初始值為M0)轉(zhuǎn)變?yōu)镸xy；撤銷射頻場后，磁化矢量恢復(fù)至原來的方向。撤銷射頻場后，Mz 隨時(shí)間變化呈指數(shù)型，T1是磁化矢量達(dá)到其較大值63%時(shí)對應(yīng)的時(shí)間；Mxy隨時(shí)間變化呈指數(shù)型, T2是磁化矢量達(dá)到其較大值37%時(shí)對應(yīng)的時(shí)間。弛豫的本質(zhì)直接反映了分子與分子間，分子與環(huán)境間的相互作用。
T1 縱向弛豫時(shí)間。核自旋和晶格的相互作用，使自旋系統(tǒng)與晶格間發(fā)生能量交換，自旋系統(tǒng)和晶格達(dá)到平衡，通常把原子核所在環(huán)境的周圍的所有分子，包括固體、液體或氣體，都稱為“晶格”。T1與以拉莫頻率旋轉(zhuǎn)的分子數(shù)量成正比。T1主要受磁場強(qiáng)度、溫度和粘度的影響。
T2 由自旋系統(tǒng)內(nèi)部交換能量引起的，自旋系統(tǒng)的總能量不變，T1與不以拉莫頻率旋轉(zhuǎn)的分子數(shù)量成反比。T2主要受磁場強(qiáng)度、溫度和粘度的影響。
