Способ регистрации числа фаз в мультифазной системе

 

Использование: при анализе материалов импульсным методом ЯМР. Сущность изобретения: на исследуемый образец последовательно воздействуют тремя импульсными последовательностями, возбуждающими процессы поперечной и продольной релаксации. По совокупности всех релаксационных характеристик судят о числе фаз в образце. 1 табл.

Изобретение относится к технической физике и может быть использовано при исследовании и анализе материалов с помощью импульсного метода ядерного резонанса. Материалом может быть как жидкий, так и твердый протонсодержащий образец, так и твердый пористый образец, не содержащий протонов в каркасе, но имеющий протонсодержащую жидкость в порах.

Известен способ определения числа фаз в мультифазных системах путем разложения экспоненциальной релаксационной кривой продольного или поперечного процесса релаксации [1].

Недостатком этого способа является разложение экспоненциальной кривой только продольного или только поперечного процесса релаксации, что не обеспечивает высокой степени достоверности анализа.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является способ, по которому определяют число фаз в образце по параметрам процесса продольной релаксации. При этом для возбуждения процесса продольной релаксации используют 90-90-градусную импульсную последовательность [2].

Способ не отличается высокой достоверностью.

При анализе мультифазной системы на образец последовательно воздействуют 90-90-градусной импульсной последовательностью, последовательностями Карра-Парселла-Мейбума-Гилла и (СРМG) и Хана, разлагают экспоненты, полученные от всех последовательностей, на компоненты, рассчитывают их релаксационные параметры и судят о числе фаз в образце.

В качестве иллюстрации разбирают следующий экспериментальный результат, который получен на образце горной породы, насыщенной соленой водой. Из спектров этого образца с помощью импульсных последовательностей, указанных ранее, получена следующая информация (см. таблицу).

Анализ этой информации, проведенной традиционным способом, показывает, что в образце горной породы вода находится в двухфазном состоянии по данным продольного процесса релаксации и в двухфазном состоянии по данным поперечного процесса релаксации. Однако, если рассматривать все данные во взаимосвязи, то видно, что времена поперечной релаксации и амплитуды существенно отличаются. Поэтому можно констатировать, что в системе находится гораздо большее число фаз. Действительно, амплитуда от первой фазы, определенная с помощью последовательности 90-90-градусов, имеет довольно большую величину, равную 1040 отн. ед. По времени релаксации, равному 330 мс, это имеет меньшую величину амплитуды и меньшее время релаксации, равное 104 мс. Если бы существовали только эти две фазы, то не имелось бы никакой информации, полученной с помощью последовательности Хана. Кривая релаксации просто не регистрировалась бы. Однако она не только регистрируется, но и имеет амплитуду, существенно большую и равную 1550 от. ед., что свидетельствует о наличии дополнительных фаз в образце.

Аналогичный анализ можно провести, сопоставляя данные, полученные с помощью последовательности СРМG и Хана или СРМG и 90-90-градусной последовательности. Этот анализ показывает, что по крайней мере имеется еще одна фаза.

Таким образом, можно отметить, что в системе имеются не менее пяти фаз, а не две, как это следует из традиционного анализа. Изобретение позволяет повысить достоверность анализа.

Формула изобретения

СПОСОБ РЕГИСТРАЦИИ ЧИСЛА ФАЗ В МУЛЬТИФАЗНОЙ СИСТЕМЕ импульсным методом ядерного магнитного резонанса, заключающийся в том, что на образец воздействуют 90 - 90-градусной импульсной последовательностью, возбуждающей процесс продольной релаксации, разлагают полученную экспоненту на компоненты, рассчитывают их релаксационные параметры и судят о числе фаз в образце, отличающийся тем, что на образец дополнительно воздействуют последовательностями Карра-Парселла-Мейбума-Гилла и Хана, возбуждающими процесс поперечной релаксации, и разлагают экспоненты, полученные от всех последовательностей, на компоненты.

РИСУНКИ

Рисунок 1