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低场核磁共振检测技术.pdf

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低场核磁检测技术 核磁检测技术简介 低场核磁共振技术检测可应用在农业食品、能源勘探、高分子材料、 纺织工业、生命科学等行业领域，如食品检测、纤维上油率检测、岩心 含油率分析、种子含油率分析、生物医药中的药物疗效分析、石油勘探、 非常规能源开发、橡胶高分子材料等测定、肿瘤靶向造影剂弛豫时间测 量、多孔介质孔径及其分布研究等，经过不断延伸的技术与应用开发和 多年专业服务，获得业界一致认可。低场核磁技术打破了国外技术的垄 断，技术水平远超国内同行，达到国际先进水平。 低场核磁共振技术已迅速成长为新兴分析仪器产业最具发展潜力和 活力的行业！目前能够提供低场检测的单位有上海亘久科技，纽迈科技， 获得得碑行业内较好的口碑。 高场磁共振/傅里叶磁共振低场磁共振/时域磁共振 （FT-NMR）（TD-NMR） 研究分子化学结构研究分子运动特性 H C HH CCH CH HH O H HH C HH CCH CH2CH H 分子运动性增强 3.00E+07 HC=OHC=CH3 t2.50E+07 2.00E+07 traryunitrary ii 1.50E+07 1.00E+07 Amplitude(arbAmplitude5.00E+06 1086420ppm 0.00E+00 304050607080 T2(microseconds) 高场与低场的区别 高场提供信息低场提供信息 化学位移:结构测定(功能团)弛豫:动力学（分子的运动性） J-偶合:结构测定(原子的相关性) 偶极偶合:结构测定(空间位置关系) 实验方式实验方式 魔角旋转:29Si，27Al，33S驰豫时间:T1，T2 磁场强度：11.7T及以上磁场强度：1T以下 Pros&ConsPros&Cons Pros:分辨率高Pros:费用低，易操作，快速 Cons：费用高，操作难度大，费时Cons：发展较晚，不如高场成熟 核磁共振原理 1Hnucleiorientateeitherwithoragainstdirectionofstaticmagneticfield Sampleintest-tube B N0S M=netmagnetisation 0 核磁共振原理 NetmagnetizationfromnucleiinducestheNMRsignalinthe probecoilwhichdecaysovertime BM N00S RF www.niumag.com 核磁共振原理 ToproduceNMR,asecondmagneticfieldB1providedbyaradiofrequency pulse,isneededtoexcitethenuclei M 0 B N0MS 00102030405060 Time(()usec) ReceiveNMRsignal RF www.niumag.com 核磁共振原理 ω0=ωB zzz MoxB1off…xequilibrium...Mox B1 Mxy -y-yo-y o 核磁共振原理 不同物质的弛豫时间差别很大 同一种物质，处于不同相态，弛豫时间也有差别 ———低场核磁共振分析技术的基础 检测领域 农业食品生命科学石油化工材料科学 含油含水率动物组织成像岩心孔隙度水泥孔隙结构变化 固体脂肪含量核磁造影剂开发岩心饱和度热固性高分子 水分相态及分布弛豫率分析岩心渗透率橡胶交联密度 明胶检测……岩心孔隙分布…… 食品中水分的迁移…… …… 石油能源测试项目 岩心岩屑 1）、（常规、致密）一维弛豫2）、多维核磁共振油水扩散分析 谱分析 a)孔隙度a)油、气区分（T1-T2相关谱） b)渗透率b)油、水区分（D-T2相关谱） c)束缚流体饱和度c)T2弛豫时间-内部梯度（T2-G） d)可动流体饱和度 e)含油饱和度3）、岩心成像 f)粘土束缚水含量 g)孔隙流体分布 h)孔径分布 i)T1和T2截止时间 石油能源测试项目 钻井液分析 1）钻井液含油率测量；2）原油性质评价 a)油品分析（重质油、中质油、轻质油区分） b)油田污染（快速检测油泥含油含水率） 岩土煤矿 a)孔隙度测量 b)土壤、岩石冻融机理分析 c)冻融环境下，岩石裂缝发育模拟低温高压环境，进行冻融机理分析 d)天然气水合物的形成与分解条件研究 e)实验渗流机理分析 f)动态、实时分析驱替实验过程中油、模拟高温高压环境，进行渗流机理分析 水饱和度及分布变化情况以及驱替效果评价 g)驱替实验过程成像可视化分析 石油能源测试案例 常规岩心孔渗饱测试 石油能源测试案例 多维核磁扩散分析 2D混油实验