核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)弛豫信號(hào)

低場(chǎng)時(shí)域核磁共振技術(shù)（弛豫時(shí)間理論）以其無(wú)損、無(wú)侵入、檢測(cè)時(shí)間短、可檢測(cè)至更加微觀的維度等特點(diǎn)，在土壤分析領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越被科研工作者關(guān)注，尤其在土壤孔隙表征方面，包括孔徑大小測(cè)量、孔徑分布分析等。與X-Ray計(jì)算機(jī)斷層掃描技術(shù)（X-Ray Computed tomography）相比，低場(chǎng)時(shí)域核磁共振技術(shù)檢測(cè)更快，可對(duì)土壤中的納米級(jí)孔隙進(jìn)行定量分析，可用于研究土壤不同系統(tǒng)中的水動(dòng)力學(xué)研究，如陶土/水系統(tǒng)、有機(jī)物/水系統(tǒng)等。核磁共振弛豫理論應(yīng)用在70年代極先被引入土壤研究領(lǐng)域，用于測(cè)量土壤樣品中的水含量，之后隨著技術(shù)理論的越來(lái)越成熟，應(yīng)用范圍越來(lái)越廣，如泥煤樣品中水的表征、水與土壤的相互作用、有機(jī)物與土壤的相互作用等。而對(duì)于土壤孔隙特征的表征應(yīng)用則開(kāi)始于90年代，從極初的輔助定性分析，到精確定量表征，從精度要求不高的大尺寸孔隙表征，到納米級(jí)孔隙的分布研究，從單一的表征孔隙，到研究土壤中溶質(zhì)變化、土壤中有機(jī)質(zhì)和陶土膨脹對(duì)孔隙影響的系統(tǒng)研究，與土壤科學(xué)研究領(lǐng)域傳統(tǒng)方法相比，低場(chǎng)時(shí)域核磁共振技術(shù)正以其獨(dú)特的技術(shù)先進(jìn)性，成為土壤科學(xué)研究領(lǐng)域越來(lái)越重要的研究手段和方法。水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)低場(chǎng)核磁共振技術(shù)主要采用永磁體結(jié)構(gòu)，主要采集被檢測(cè)樣品的弛豫信息。核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)弛豫信號(hào)

核磁共振技術(shù)在水泥基材料中得到了廣闊地應(yīng)用，該技術(shù)在水泥基材料中的應(yīng)用主要包括三大類: 水泥水化進(jìn)展表征、水泥漿體孔結(jié)構(gòu)演化表征和水泥化學(xué)相關(guān)信息表征。運(yùn)用低場(chǎng)核磁共振技術(shù)測(cè)試水泥的水化進(jìn)程，該技術(shù)可在不破壞樣品的前提下，利用水分子中質(zhì)子的弛豫特性研究水泥基材料中水的含量及其分布的變化，具有快速、連續(xù)和無(wú)損的優(yōu)勢(shì)。隨著水化反應(yīng)的進(jìn)行，水的狀態(tài)從自由水向化學(xué)結(jié)合水、物理吸附水和孔隙水轉(zhuǎn)變。核磁共振技就是通過(guò)探測(cè)不同結(jié)合狀態(tài)的水分子中的質(zhì)子信號(hào)來(lái)研究水化過(guò)程。磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)檢測(cè)設(shè)備多孔介質(zhì)中水分和氣體的傳輸是研究的重要內(nèi)容。

MAGMED Soil-2260高精度磁共振土壤分析儀是用于測(cè)試土壤等多孔介質(zhì)的分析儀。該系統(tǒng)主要用于對(duì)樣品水分物性。自由與束縛水。以及水分遷移的測(cè)量分析?？捎糜趯?duì)土壤等多孔介質(zhì)的孔隙度、孔隙大小分布的測(cè)量與分析。還可用于探測(cè)和研究樣品中的固體有機(jī)質(zhì)。 MAGMED Soil-2260高精度磁共振土壤分析儀采用23MHz磁場(chǎng)強(qiáng)度及進(jìn)口部件配置。可檢測(cè)到樣品中的微量含氫物質(zhì)。在保證測(cè)量精度的同時(shí)。極大拓展了儀器的應(yīng)用領(lǐng)域。如土壤修復(fù)情況評(píng)價(jià)、質(zhì)地結(jié)構(gòu)變化對(duì)水文特性的影響研究等。

低場(chǎng)時(shí)域核磁共振技術(shù)用于土壤中水分的運(yùn)動(dòng)機(jī)制研究 土壤作為一種包含多中成分：多種礦物質(zhì)、多種有機(jī)質(zhì)的復(fù)雜非穩(wěn)態(tài)的多孔介質(zhì)，其吸水后，水分的滲透機(jī)理與典型穩(wěn)態(tài)多孔介質(zhì)中水分的滲透機(jī)理相違背，而是先進(jìn)入大孔，進(jìn)入微孔則是一個(gè)緩慢、漫長(zhǎng)的過(guò)程，這說(shuō)明水分與土壤中的部分組分相互作用，從而改變了土壤的微觀結(jié)構(gòu)。典型的解釋是：土壤吸水后，水分與土壤中的有機(jī)質(zhì)相互作用，形成“凝膠相”，打開(kāi)土壤中的微孔系，從而吸水膨脹。但內(nèi)在機(jī)理有待進(jìn)一步研究。 基于低場(chǎng)時(shí)域核磁共振技術(shù)，通過(guò)對(duì)土壤樣品的各個(gè)單獨(dú)組分（如蒙脫石、腐殖酸）及全土吸水后的弛豫時(shí)間測(cè)量和分析，得出：土壤中的水分進(jìn)入微孔之所以是一個(gè)緩慢、漫長(zhǎng)的過(guò)程，主要是因?yàn)橥寥罎B透如有機(jī)質(zhì)和礦物顆粒的結(jié)合界面、破壞有機(jī)質(zhì)和礦物顆粒之間的相互作用，從而使土壤中形成凝膠相，并打開(kāi)礦物顆粒（蒙脫石粘土）的微孔系的時(shí)間較長(zhǎng)。 MAGMED-Soil-2260磁共振土壤分析儀，能夠精確、全力的采集土壤樣品中所有孔徑對(duì)應(yīng)的弛豫時(shí)間信號(hào)，優(yōu)化的軟硬件配置，滿足長(zhǎng)時(shí)間在線測(cè)量要求，重復(fù)性好，為土壤中的水分運(yùn)動(dòng)機(jī)制研究提供一種精確、快速、方便的分析途徑。水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)核磁共振檢測(cè)技術(shù)特點(diǎn)： 測(cè)量目標(biāo)原子核的特一性。

(1)    相比其他年限大棚耕層土壤，8 a大棚土壤吸持自由水比重高，吸持束縛水的比重低，在轉(zhuǎn)化時(shí)間序列上，呈現(xiàn)出了相反的變化趨勢(shì)。本文認(rèn)為這可能與有機(jī)肥的施用有關(guān)，施肥量調(diào)查結(jié)果顯示：2、6、8 a大棚土壤有機(jī)肥的年均施用量分別為 46.5、36、144 t/hm2，8 a大棚的有機(jī)肥年均施用量高，分別是 2、6 a的 3.1 和 4 倍，有機(jī)肥的高投入保證了好的耕層質(zhì)量，提高了土壤中自由水的比重，提升了土壤大孔隙的持水能力，有利于蔬菜作物對(duì)土壤水分的吸收利用，已有的研究也證實(shí)了這一說(shuō)法。有研究表明，長(zhǎng)期施用有機(jī)肥增加了土壤大孔隙的數(shù)量，拓寬了孔隙分布范圍，進(jìn)而提高了土壤水分的吸持性能和供釋能有研究指出，田間持水量狀態(tài)的土壤每提高 1%的土壤有機(jī)質(zhì)含量可以增加 1.5%的土壤水分。水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)磁共振分析儀可對(duì)水泥基材料的微觀結(jié)構(gòu)、裂縫變化進(jìn)行分析。時(shí)域磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)系統(tǒng)

巖石和土體是天然形成的多孔介質(zhì)材料。核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)弛豫信號(hào)

計(jì)算機(jī)斷層掃描成像技術(shù)(CT)：根據(jù)CT技術(shù)掃描巖芯樣品得到的斷面圖像進(jìn)行高精度微米納米尺度上的計(jì)算機(jī)三維建模，建立頁(yè)巖的孔隙幾何、礦物分布、吼道分布、滲透率、流體滲流通道等屬性模型，被稱為數(shù)字巖芯技術(shù)。受限于樣品規(guī)格、圖像識(shí)別分辨率、復(fù)雜算法，以及且數(shù)據(jù)處理耗時(shí)耗力。

巖芯核磁共振檢測(cè):低場(chǎng)核磁共振（NMR）方法以測(cè)試樣品規(guī)格多樣（塊樣，柱樣，全直徑巖芯均可）、測(cè)試速度快、獲取巖芯物性信息豐富、對(duì)樣品無(wú)損害等優(yōu)勢(shì)在砂巖、煤巖、碳酸鹽巖、致密砂巖、頁(yè)巖等油氣資源勘探開(kāi)發(fā)領(lǐng)域得到了***的發(fā)展和應(yīng)用。低場(chǎng)核磁共振技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于儲(chǔ)層實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)研究的各個(gè)方面，如孔隙度、孔徑分布、核磁滲透率、孔隙結(jié)構(gòu)、潤(rùn)濕性、氣水相互作用、束縛流體與可動(dòng)流體識(shí)別、油氣水識(shí)別、偽毛細(xì)管壓力曲線轉(zhuǎn)換、殘余油分布、流體可視化研究、甲烷等溫吸附曲線、高溫高壓驅(qū)替等等。 核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)弛豫信號(hào)