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在土壤科學與巖土工程領域，理解土壤微觀結構與水分遷移機制至關重要。近年來，低場核磁共振技術憑借其無損、快速、精準的優(yōu)勢，已成為土壤多相體系表征的重要工具。結合該技術研發(fā)的飽和土三軸核磁微觀結構分析儀，更實現(xiàn)了在受力條件下同步觀測土體內部微觀特征與宏觀力學響應，推動了多個土壤相關領域的科研與工程實踐進步。

低場核磁共振技術基于原子核在外加磁場中的共振現(xiàn)象。土壤中的氫原子主要存在于孔隙水、結合水及有機質中。通過施加特定頻率的射頻脈沖，可激發(fā)氫核產生核磁共振信號。信號的弛豫時間與氫核所處環(huán)境的束縛狀態(tài)密切相關：孔隙中的自由水弛豫時間較長，而受土壤顆粒表面束縛的吸附水弛豫時間較短。通過分析信號的幅值與弛豫時間分布，即可無損、定量地獲得土壤的孔隙分布、含水率、水分形態(tài)及遷移規(guī)律等關鍵信息。

相較于傳統(tǒng)的烘干法、壓汞法、顯微成像等檢測手段，低場核磁共振技術展現(xiàn)出獨特優(yōu)勢。

1.       無損檢測，同一樣品可重復測試，便于動態(tài)過程追蹤。

2.       檢測速度快，單個測試通常僅需數(shù)秒至數(shù)分鐘，極大提升了研究效率。

3.       精準區(qū)分不同賦存狀態(tài)的水分，定量表征自由水與束縛水的含量與變化，并提供基于弛豫時間的三維孔隙結構信息。

這些能力是傳統(tǒng)破壞性、間接性方法難以-比擬的。

低場核磁共振技術的應用已深入多個關鍵領域。在農業(yè)土壤研究中，它用于揭示土壤持水特性、根系-水分互作及節(jié)水灌溉機理。在固廢土壤（如污泥、尾礦）方面，該技術有助于分析其脫水固化過程及孔隙演變。對于改良土壤或改性土壤（如添加聚合物、生物炭等），它能有效評價改良劑對土壤結構和水力性質的影響。在工程土壤領域，該技術為研究土體凍融、干縮濕脹、污染物遷移及邊坡穩(wěn)定性提供了微觀視角。

作為將低場核磁共振技術與經典土工試驗深度融合的儀器，飽和土三軸核磁微觀結構分析儀MacroMR12-150V-I搭載的高精度恒溫探頭與先-進梯度系統(tǒng)，不僅保障了T1/T2弛豫譜與質子密度加權成像的測量精度，更為動態(tài)實驗提供了穩(wěn)定的梯度場，實現(xiàn)分層精準檢測。通過種類豐富的附件，它能輕松模擬溫度、壓力、流體等多場耦合的真實環(huán)境，集核磁共振弛豫分析和成像功能于一體，通過專用的土三軸模塊等附件，與傳統(tǒng)的三軸力學測量方式有機結合，進行同步聯(lián)測。

基本參數(shù)

產品型號：MacroMR12-150V-I

磁場強度：0.30T±0.03T

磁體均勻度：≤50ppm

磁體形狀：豎放

進樣方向：縱向

 產品特點：

超寬磁體腔，輕松進樣無壓力：

豎放磁體，專為考慮重力的實驗場景定制開發(fā)，適應直徑25~100mm的巖心樣品。

高精度恒為你探頭，先-進梯度系統(tǒng)：

數(shù)據(jù)采集穩(wěn)定可靠，實現(xiàn)更好的成像效果，以及動態(tài)實驗過程中恒定梯度分層檢測。

種類豐富的附件擴展：

多規(guī)格巖心夾持器和樣品腔實現(xiàn)各種真實環(huán)境（溫度、壓力、流體、氣體等）的模擬，尤其耦合土三軸夾持器，實現(xiàn)低場核磁與傳統(tǒng)力學的聯(lián)測。

產品功能
T1/T2弛豫譜測定，T1/T2/質子密度加權像
溫度、壓力、流體場的施加（需要附件支持）

產品應用

1、水分含量：

含水率測定

不同層面水分含量測定

土壤凍融機理研究

未凍水含量測定

滲透性評價

孔隙結構表征

2、水分分布滲流機理：

水分動態(tài)遷移過程

孔隙水類型及分布特征

土-水凍融相變及分布表征

軟土固化、固廢、注漿改良評價

溫度/壓力/流體多場耦合實驗

滲吸過程及特性分析

凍土水合物生成與分解機理研究

3、土三軸：

孔隙度孔徑分布檢測

靜/動土三軸壓縮分析

凍融壓縮損傷評價

固結排水剪切實驗分析

飽和黏土熱固結實驗評價

三軸自定義波形壓縮分析

土體震動液化水分運移機理研究

凍土三軸融化溶沉與壓縮系數(shù)評價

應用案例：

低場核磁共振技術為土壤科學研究打開了一扇從微觀視角洞察宏觀行為的新窗口。而飽和土三軸核磁微觀結構分析儀作為該技術的高-端集成應用，通過實現(xiàn)多場耦合條件下的力學-核磁共振聯(lián)測，推動了土壤力學、環(huán)境巖土工程及農業(yè)土壤物理等領域的理論發(fā)展與技術創(chuàng)新。

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