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低场核磁共振横相弛豫时间

在核磁共振现象中，弛豫是指原子核发生共振且处在高能状态时，当射频脉冲停止后，将迅速恢复到原来低能状态的现象。恢复的过程即称为弛豫过程，它是一个能量转换过程，需要一定的时间反映了质子系统中质子之间和质子周围环境之间的相互作用。

完成弛豫过程分两步进行，即纵向磁化强度矢量Mz恢复到最初平衡状态的M0和横向磁化强度Mxy要衰减到零，这两步是同时开始但独立完成的，下面将简单介绍低场核磁共振横相弛豫过程和低场核磁共振横相弛豫时间T2。

低场核磁共振横相弛豫过程

在射频脉冲的作用下，所有质子的相位都相同，它们都沿相同的方向排列，以相同的角速度（或角频率）绕外磁场进动。当射频脉冲停止后，同相位的质子彼此之间将逐渐出现相位差，即失相位。我们把质子由同相位逐渐分散zui终均匀分布，宏观表现为其横向磁化强度矢量Mxy从zui大（对于π/2脉冲来说，为M0）逐渐衰减为0的过程称为横向弛豫过程。

低场核磁共振横相弛豫时间

低场核磁共振横相弛豫时间又称自旋-自旋弛豫时间，通常用Mxymax衰减63%时所需的时间，所以经过一个T2时间，Mxy还存在37%在实际工作中，一般认为Mxy经过5T2时间已基本衰减为零。下图表示π/2脉冲之后Mxy随时间的衰减曲线：

在MRI中，通常用横向弛豫时间T2来描述横向磁化强度Mxy衰减的快慢，如果T2小就说明横向磁化强度Mxy衰减快。否则，若T2长就说明横向磁化强度Mxy衰减慢。

在给定外磁场中，T2仅取决于组织，不同的组织由于其自旋-自旋相互作用效果不同，而这种效果取决于质子间的接近程度。由于不同组织自旋-自旋相互作用效果不同，所以不同组织的T2不同，固体中的T2比液体中的T2短的多。特别注意的是：横向弛豫时间T2比纵向弛豫时间T1快5-10倍，也就是说在纵向磁化强度恢复到M0时，横向磁化强度早已经衰减为零。

低场核磁横相弛豫时间

在核磁共振现象中，弛豫是指原子核发生共振且处在高能状态时，当射频脉冲停止后，将迅速恢复到原来低能状态的现象。恢复的过程即称为弛豫过程，它是一个能量转换过程，需要一定的时间反映了质子系统中质子之间和质子周围环境之间的相互作用。

完成弛豫过程分两步进行，即纵向磁化强度矢量Mz恢复到最初平衡状态的M0和横向磁化强度Mxy要衰减到零，这两步是同时开始但独立完成的，下面将简单介绍低场核磁横相弛豫过程和低场核磁横相弛豫时间T2。

低场核磁横相弛豫过程

在射频脉冲的作用下，所有质子的相位都相同，它们都沿相同的方向排列，以相同的角速度（或角频率）绕外磁场进动。当射频脉冲停止后，同相位的质子彼此之间将逐渐出现相位差，即失相位。我们把质子由同相位逐渐分散zui终均匀分布，宏观表现为其横向磁化强度矢量Mxy从蕞大（对于π/2脉冲来说，为M0）逐渐衰减为0的过程称为横向弛豫过程。

低场核磁横相弛豫时间

低场核磁横相弛豫时间又称自旋-自旋弛豫时间，通常用Mxymax衰减63%时所需的时间，所以经过一个T2时间，Mxy还存在37%在实际工作中，一般认为Mxy经过5T2时间已基本衰减为零。下图表示π/2脉冲之后Mxy随时间的衰减曲线：

在MRI中，通常用横向弛豫时间T2来描述横向磁化强度Mxy衰减的快慢，如果T2小就说明横向磁化强度Mxy衰减快。否则，若T2长就说明横向磁化强度Mxy衰减慢。

在给定外磁场中，T2仅取决于组织，不同的组织由于其自旋-自旋相互作用效果不同，而这种效果取决于质子间的接近程度。由于不同组织自旋-自旋相互作用效果不同，所以不同组织的T2不同，固体中的T2比液体中的T2短的多。特别注意的是：横向弛豫时间T2比纵向弛豫时间T1快5-10倍，也就是说在纵向磁化强度恢复到M0时，横向磁化强度早已经衰减为零。

低场核磁共振横相弛豫时间与横向弛豫特性

在核磁共振现象中，弛豫是指原子核发生共振且处在高能状态时，当射频脉冲停止后，将迅速恢复到原来低能状态的现象。恢复的过程即称为弛豫过程，它是一个能量转换过程，需要一定的时间反映了质子系统中质子之间和质子周围环境之间的相互作用。

完成弛豫过程分两步进行，即纵向磁化强度矢量Mz恢复到最初平衡状态的M0和横向磁化强度Mxy要衰减到零，这两步是同时开始但独立完成的，下面将简单介绍低场核磁共振横相弛豫过程和低场核磁共振横相弛豫时间T2。

低场核磁共振横相弛豫过程

在射频脉冲的作用下，所有质子的相位都相同，它们都沿相同的方向排列，以相同的角速度（或角频率）绕外磁场进动。当射频脉冲停止后，同相位的质子彼此之间将逐渐出现相位差，即失相位。我们把质子由同相位逐渐分散zui终均匀分布，宏观表现为其横向磁化强度矢量Mxy从蕞大（对于π/2脉冲来说，为M0）逐渐衰减为0的过程称为横向弛豫过程。

低场核磁共振横相弛豫时间与横向弛豫特性

低场核磁共振横相弛豫时间又称自旋-自旋弛豫时间，通常用Mxymax衰减63%时所需的时间，所以经过一个T2时间，Mxy还存在37%在实际工作中，一般认为Mxy经过5T2时间已基本衰减为零。下图表示π/2脉冲之后Mxy随时间的衰减曲线：

在MRI中，通常用横向弛豫时间T2来描述横向磁化强度Mxy衰减的快慢，如果T2小就说明横向磁化强度Mxy衰减快。否则，若T2长就说明横向磁化强度Mxy衰减慢。

在给定外磁场中，T2仅取决于组织，不同的组织由于其自旋-自旋相互作用效果不同，而这种效果取决于质子间的接近程度。由于不同组织自旋-自旋相互作用效果不同，所以不同组织的T2不同，固体中的T2比液体中的T2短的多。特别注意的是：横向弛豫时间T2比纵向弛豫时间T1快5-10倍，也就是说在纵向磁化强度恢复到M0时，横向磁化强度早已经衰减为零。

核磁共振实验(弛豫时间测试)

核磁共振实验：核磁共振弛豫时间测试是一种分析材料动力学特征的技术。它是利用核磁共振谱仪对样品核自旋翻转后自由感应衰减信号的测量，根据核自旋翻转的速度和复原速度，得到两种弛豫时间：自旋-自旋弛豫时间（T1）和自旋-晶格弛豫时间（T2）。

T1是核自旋能量从高能级返回低能级所需要的时间，是描述材料中原子核间相互作用的一种指标，通常代表材料中原子核所处环境的内部旋转速率。

T2是指核自旋相位随时间的演化，是受磁场中离子之间相互作用和局部磁场扰动影响的指标，通常反映材料中离子受到的外部干扰。

因此，通过测量T1和T2可以反映出样品分子的运动相关信息，研究样品分子的结构、构象、动力学行为以及相互作用。该实验技术在化学、生物化学、物理、材料科学等领域都有广泛的应用。

核磁共振实验可以通过以下步骤进行：

准备样品：样品应为液体、固体，要求样品中含有有核磁共振谱图中需要观测的核。需将样品置于检测探头中，检测探头置于强磁场中。

施加RF脉冲：施加一个称为RF（射频）脉冲矢量的电磁波，以翻转样品中的核自旋。RF脉冲根据需要的实验参数进行控制，包括幅度、持续时间、频率等。

探测核磁共振信号：一旦核自旋被翻转，并返回到较低的能级后，探针或管子将从样品中探测到一个称为自由感应衰减（FID）的信号。这个信号是由激励核自旋产生的，FID信号的幅度和形状对样品中的核进行定量和定性分析。

核磁共振实验需要注意的事项：核磁共振实验需要使用高精密度的实验设备，并需要经过专业的培训和认证才能进行。

怎样理解核磁共振弛豫时间

什么是弛豫时间？

弛豫时间，即达到热动平衡所需的时间。是动力学系统的一种特征时间。系统的某种变量由暂态趋于某种定态所需要的时间。在统计力学和热力学中，弛豫时间表示系统由不稳定定态趋于某稳定定态所需要的时间。

什么是核磁共振弛豫时间？

要了解核磁共振弛豫时间，首先了解一些核磁共振基本原理：核磁共振从字面意思可以理解为原子核在磁场中发生共振。一般核磁共振中的原子核是指氢原子核。磁是指磁场环境，在均衡稳定的磁场里面，氢原子核会有会以固定的频率发生进动，进动频率与磁场强度成正比。共振是指外加频率与氢原子核在磁场中的固有频率相等时，氢原子核吸收能量发生核磁共振。

核磁共振发生的过程，其实是原子核吸收射频能量的过程，当射频脉冲关闭后，吸收能量的原子核会释放吸收的能量，经过一定的弛豫过程，随着时间的推移，zui终恢复到平衡状态。原子核释放能量所需要的时间就对应核磁共振弛豫时间。

核磁共振弛豫时间有两种即T1和T2

T1为纵向驰豫时间,纵向磁化强度恢复的时间常数T1称为纵向弛豫时间(又称自旋-晶格弛豫时间)。

t2为横向弛豫时间,横向磁化强度消失的时间常数T2称为横向弛豫时间(又称自旋-自旋弛豫时间)。

影响核磁共振弛豫时间的因素：

核磁共振弛豫时间T1：

弛豫过程是能量释放的过程，T1弛豫中能量释放到哪里了呢？其名字告诉我们答案，spin-lattice，自旋晶格，晶格相当于指与H原子排列在一起组成的晶格，所以，能量释放到周围的晶格中。T1弛豫与周围分子的运动息息相关。T1可以研究慢速分子运动，例如金属离子的螯合状态、蛋白质聚集、多孔材料表面动力学等等。

核磁共振弛豫时间T2;

T2,自旋-自旋弛豫。归纳起来就是因为各个H质子的拉莫尔频率（或者说相位）不尽相同，当撤去射频脉冲后，质子由聚到散的过程。

影响核磁共振弛豫时间T2的因素：

1.内部因素

分子运动：分子运动越慢，T2越小；例如冰和固体；

分子尺寸：分子尺寸越大，T2越小；例如食品中淀粉等大分子的弛豫时间比水和油脂短得多。

分子结合状态：结合越紧密，T2越小；食品中水的多层结构理论

2. 外部因素

磁场不均匀：千万不要小看这个因素，磁场不均匀会加速散相过程（使得H质子之间的差异更大），从而测得的T2比实际的T2衰减的快的多的多。

核磁共振弛豫时间T1与T2的关系图：

低场核磁共振结合水自由水

什么是自由水与结合水？

自由水又称体相水，滞留水，不被细胞内胶体颗粒或大分子所吸附、能自由移动、并起溶剂作用的水。结合水是指在细胞内与其他物质结合在一起的水。水是极性分子，氧侧带部分负电荷，氢侧带部分正电荷，因此水分子很容易与其他极性分子间形成氢键。如氨基、竣基、羟基等均可与水结合，成为结合水。所有结合水不再能溶解其他物质，较难流动。

自由水是指在生物体内或细胞内可以自由流动的水，是良好的溶剂和运输工具。如人和动物血液中含水83%,多为自由水，可把营养物质输送到各个细胞,又把细胞产生的代谢废物运到排泄器官。它的数量制约着细胞的代谢强度。如呼吸速度、光合速度、生长速度等。自由水占总含水量百分比越大则代谢越旺盛。

心肌含水79%,与血液含水量相差不多，但所含的水均为结合水，故呈坚实的形态。结合水不参与代谢作用，然而植物中结合水的含量与植物抗性大小有密切关系。即使干燥的成熟种子也保持约25%左右的水即结合水，这时原生质呈半凝固的凝胶状态，生理活性降到蕞低程度，但原生质的基本结构还可以保持并可 抵抗干旱和寒冷等不良环境。

自由水和结合水的区分不是jue对的，两者在一定条件下可以相互转化。如血液凝固时，自由水就变成了结合水。

低场核磁共振结合水自由水检测：

低场核磁也叫时域核磁，用于测试分子与分子之间的动力学信息，例如用低场核磁共振测自由水结合水。自由水与结合水中H所处的状态不同，水分子的运动性差异很大，对应的弛豫时间差别也非常大，通过低场核磁共振技术可以灵敏地检测自由水结合水。一般自由水对应的弛豫时间长，结合水对应的弛豫时间短。

低场核磁共振设备主要是检测样品中的H质子。将样品放入磁场中之后，通过发射一定频率的射频脉冲，使H质子发生共振，H质子吸收射频脉冲能量。当射频脉冲结束之后，H质子会将所吸收的射频能量释放出来，通过的线圈就可以检测到H质子释放能量的过程，这也就是核磁共振信号。对于性质不同的样品，其能量释放的快慢是不同的，通过这些信号差别就可以寻找规律，研究样品内部性质。

NMI20系列低场核磁共振成像分析仪（带变温系统）

核磁共振弛豫时间和什么有关

什么是弛豫时间？

弛豫时间，即达到热动平衡所需的时间。是动力学系统的一种特征时间。系统的某种变量由暂态趋于某种定态所需要的时间。在统计力学和热力学中，弛豫时间表示系统由不稳定定态趋于某稳定定态所需要的时间。

什么是核磁共振弛豫时间？

要了解核磁共振弛豫时间，首先了解一些核磁共振基本原理：核磁共振从字面意思可以理解为原子核在磁场中发生共振。一般核磁共振中的原子核是指氢原子核。磁是指磁场环境，在均衡稳定的磁场里面，氢原子核会有会以固定的频率发生进动，进动频率与磁场强度成正比。共振是指外加频率与氢原子核在磁场中的固有频率相等时，氢原子核吸收能量发生核磁共振。

核磁共振发生的过程，其实是原子核吸收射频能量的过程，当射频脉冲关闭后，吸收能量的原子核会释放吸收的能量，经过一定的弛豫过程，随着时间的推移，蕞终恢复到平衡状态。原子核释放能量所需要的时间就对应核磁共振弛豫时间。

核磁共振弛豫时间有两种即T1和T2

T1为纵向驰豫时间,纵向磁化强度恢复的时间常数T1称为纵向弛豫时间(又称自旋-晶格弛豫时间)。

t2为横向弛豫时间,横向磁化强度消失的时间常数T2称为横向弛豫时间(又称自旋-自旋弛豫时间)。

核磁共振弛豫时间和什么有关：

核磁共振弛豫时间T1：

弛豫过程是能量释放的过程，T1弛豫中能量释放到哪里了呢？其名字告诉我们答案，spin-lattice，自旋晶格，晶格相当于指与H原子排列在一起组成的晶格，所以，能量释放到周围的晶格中。T1弛豫与周围分子的运动息息相关。T1可以研究慢速分子运动，例如金属离子的螯合状态、蛋白质聚集、多孔材料表面动力学等等。

核磁共振弛豫时间T2;

T2，自旋-自旋弛豫。归纳起来就是因为各个H质子的拉莫尔频率（或者说相位）不尽相同，当撤去射频脉冲后，质子由聚到散的过程。

影响核磁共振弛豫时间T2的因素：

1.内部因素

分子运动：分子运动越慢，T2越小；例如冰和固体；

分子尺寸：分子尺寸越大，T2越小；例如食品中淀粉等大分子的弛豫时间比水和油脂短得多。

分子结合状态：结合越紧密，T2越小；食品中水的多层结构理论。

2. 外部因素

磁场不均匀：千万不要小看这个因素，磁场不均匀会加速散相过程（使得H质子之间的差异更大），从而测得的T2比实际的T2衰减的快的多的多。

影响核磁共振弛豫时间T1与T2的关系：

核磁共振弛豫时间与什么有关

什么是弛豫时间？

弛豫时间，即达到热动平衡所需的时间。是动力学系统的一种特征时间。系统的某种变量由暂态趋于某种定态所需要的时间。在统计力学和热力学中，弛豫时间表示系统由不稳定定态趋于某稳定定态所需要的时间。

什么是核磁共振弛豫时间？

要了解核磁共振弛豫时间，首先了解一些核磁共振基本原理：核磁共振从字面意思可以理解为原子核在磁场中发生共振。一般核磁共振中的原子核是指氢原子核。磁是指磁场环境，在均衡稳定的磁场里面，氢原子核会有会以固定的频率发生进动，进动频率与磁场强度成正比。共振是指外加频率与氢原子核在磁场中的固有频率相等时，氢原子核吸收能量发生核磁共振。

核磁共振发生的过程，其实是原子核吸收射频能量的过程，当射频脉冲关闭后，吸收能量的原子核会释放吸收的能量，经过一定的弛豫过程，随着时间的推移，蕞终恢复到平衡状态。原子核释放能量所需要的时间就对应核磁共振弛豫时间。

核磁共振弛豫时间有两种即T1和T2

T1为纵向驰豫时间,纵向磁化强度恢复的时间常数T1称为纵向弛豫时间(又称自旋-晶格弛豫时间)。

t2为横向弛豫时间,横向磁化强度消失的时间常数T2称为横向弛豫时间(又称自旋-自旋弛豫时间)。

核磁共振弛豫时间与什么有关：

核磁共振弛豫时间T1：

弛豫过程是能量释放的过程，T1弛豫中能量释放到哪里了呢？其名字告诉我们答案，spin-lattice，自旋晶格，晶格相当于指与H原子排列在一起组成的晶格，所以，能量释放到周围的晶格中。T1弛豫与周围分子的运动息息相关。T1可以研究慢速分子运动，例如金属离子的螯合状态、蛋白质聚集、多孔材料表面动力学等等。

核磁共振弛豫时间T2;

T2，自旋-自旋弛豫。归纳起来就是因为各个H质子的拉莫尔频率（或者说相位）不尽相同，当撤去射频脉冲后，质子由聚到散的过程。

影响核磁共振弛豫时间T2的因素：

1.内部因素

分子运动：分子运动越慢，T2越小；例如冰和固体；

分子尺寸：分子尺寸越大，T2越小；例如食品中淀粉等大分子的弛豫时间比水和油脂短得多。

分子结合状态：结合越紧密，T2越小；食品中水的多层结构理论。

2. 外部因素

磁场不均匀：千万不要小看这个因素，磁场不均匀会加速散相过程（使得H质子之间的差异更大），从而测得的T2比实际的T2衰减的快的多的多。

影响核磁共振弛豫时间T1与T2的关系：

核磁共振弛豫时间与什么有关

什么是弛豫时间？

弛豫时间，即达到热动平衡所需的时间。是动力学系统的一种特征时间。系统的某种变量由暂态趋于某种定态所需要的时间。在统计力学和热力学中，弛豫时间表示系统由不稳定定态趋于某稳定定态所需要的时间。

什么是核磁共振弛豫时间？

要了解核磁共振弛豫时间，首先了解一些核磁共振基本原理：核磁共振从字面意思可以理解为原子核在磁场中发生共振。一般核磁共振中的原子核是指氢原子核。磁是指磁场环境，在均衡稳定的磁场里面，氢原子核会有会以固定的频率发生进动，进动频率与磁场强度成正比。共振是指外加频率与氢原子核在磁场中的固有频率相等时，氢原子核吸收能量发生核磁共振。

核磁共振发生的过程，其实是原子核吸收射频能量的过程，当射频脉冲关闭后，吸收能量的原子核会释放吸收的能量，经过一定的弛豫过程，随着时间的推移，蕞终恢复到平衡状态。原子核释放能量所需要的时间就对应核磁共振弛豫时间。

核磁共振弛豫时间有两种即T1和T2

T1为纵向驰豫时间,纵向磁化强度恢复的时间常数T1称为纵向弛豫时间(又称自旋-晶格弛豫时间)。

t2为横向弛豫时间,横向磁化强度消失的时间常数T2称为横向弛豫时间(又称自旋-自旋弛豫时间)。

核磁共振弛豫时间与什么有关：

核磁共振弛豫时间T1：

弛豫过程是能量释放的过程，T1弛豫中能量释放到哪里了呢？其名字告诉我们答案，spin-lattice，自旋晶格，晶格相当于指与H原子排列在一起组成的晶格，所以，能量释放到周围的晶格中。T1弛豫与周围分子的运动息息相关。T1可以研究慢速分子运动，例如金属离子的螯合状态、蛋白质聚集、多孔材料表面动力学等等。

核磁共振弛豫时间T2;

T2，自旋-自旋弛豫。归纳起来就是因为各个H质子的拉莫尔频率（或者说相位）不尽相同，当撤去射频脉冲后，质子由聚到散的过程。

影响核磁共振弛豫时间T2的因素：

1.内部因素

分子运动：分子运动越慢，T2越小；例如冰和固体；

分子尺寸：分子尺寸越大，T2越小；例如食品中淀粉等大分子的弛豫时间比水和油脂短得多。

分子结合状态：结合越紧密，T2越小；食品中水的多层结构理论。

2. 外部因素

磁场不均匀：千万不要小看这个因素，磁场不均匀会加速散相过程（使得H质子之间的差异更大），从而测得的T2比实际的T2衰减的快的多的多。

影响核磁共振弛豫时间T1与T2的关系：

种子萌发过程-低场核磁共振法

种子萌发过程

种子萌发过程分为4个步骤，包括吸胀，水与酶活化，种胚突破种皮，另外还有长成幼苗。

1、吸胀  ：种子在进行发芽生长时，当将种子浸泡在水中或是种子掉落到潮湿的土壤中，种子里面亲水性物质就会吸引水分子，会使种子的体积迅速增大，吸胀刚开始时，吸水会比较的快，之后会逐渐的变慢。吸胀的结果会使种皮变软或是破裂，种皮对气体等的通透性就会增加，就会促进萌发。

2、水合与酶的活化  ：当种子吸水阶段结束后，种子的细胞壁就会与原生质发生水合，种子里的各种酶，也会开始活化，呼吸和代谢作用就会急剧的增加。

3、种胚突破种皮  ：种胚会突破种皮，然后体积增大，大众多数种子会先长出胚根，然后再长出胚芽。

4、长成幼苗  ：种子长出胚根、胚芽后会逐渐的长出根、茎、叶，然后形成幼苗。

种子萌发需要的条件

1、适当的水分：一是种子萌发过程中，贮存在子叶或胚乳内营养物质的转运及细胞分裂的进行都需要水分；二是不同植物的种子萌发时需水量不同，一般豆科种子（如菜豆）萌发比禾本科种子（小麦）需水多；三是农业生产中，满足种子萌发对水的需求可进行浸种。

2、充足的空气：主要是氧气。在种子吸收充足的水分后，只有氧气充分，贮存在胚和胚乳中的营养物质才能够通过呼吸作用产生中间产物和能量，满足萌发所需。一般种子在空气中含氧量10%以上才能正常萌发，而且含脂肪多的种子比含淀粉多的种子需要的氧气更多；含氧量下降到5%以下时，多数种子不能萌发。

3、适宜的温度：适宜的温度是生命活动正常进行的必要条件，温度过高、过低种子不能正常萌发。

种子萌发过程所需水分探究-低场核磁法

水分是种子生理代谢活动中必需的反应底物和介质，种子萌发整个过程都与其内部水分的含量以及分布密切相关，水分过多或过少都会对种子萌发及生长产生不利影响，因此，萌发期间种子的吸水及水分变化规律对其发芽具有重要的指导作用。

目前，测定种子中的水分主要是通过烘干或者解剖种子观察其结构来对水分的变化进行分析，二者均是破坏性的，不能对同一批种子水分变化进行连续准确的测定，且前者也只能获得含水量的信息并不能得到内部水分变化的信息。

核磁共振技术( Nuclear magnetic resonance，NMＲ) 具有无损伤、非侵入的技术优势，在种子水分可视化检测方面具有巨大潜力，能够从微观水平揭示种子内部水分含量和分布的变化规律。有助于准确确定种子的发芽、出苗能力，从而为奠定作物良好的生长状态以及寻求适当的抗旱对策提供依据。

低场核磁共振仪器

低场核磁共振测自由水结合水

什么是自由水与结合水？

自由水又称体相水，滞留水，不被细胞内胶体颗粒或大分子所吸附、能自由移动、并起溶剂作用的水。结合水是指在细胞内与其他物质结合在一起的水。水是极性分子，氧侧带部分负电荷，氢侧带部分正电荷，因此水分子很容易与其他极性分子间形成氢键。如氨基、竣基、羟基等均可与水结合，成为结合水。所有结合水不再能溶解其他物质，较难流动。

自由水是指在生物体内或细胞内可以自由流动的水，是良好的溶剂和运输工具。如人和动物血液中含水83%,多为自由水，可把营养物质输送到各个细胞,又把细胞产生的代谢废物运到排泄器官。它的数量制约着细胞的代谢强度。如呼吸速度、光合速度、生长速度等。自由水占总含水量百分比越大则代谢越旺盛。

心肌含水79%,与血液含水量相差不多，但所含的水均为结合水，故呈坚实的形态。结合水不参与代谢作用，然而植物中结合水的含量与植物抗性大小有密切关系。即使干燥的成熟种子也保持约25%左右的水即结合水，这时原生质呈半凝固的凝胶状态，生理活性降到蕞低程度，但原生质的基本结构还可以保持并可 抵抗干旱和寒冷等不良环境。

自由水和结合水的区分不是jue对的，两者在一定条件下可以相互转化。如血液凝固时，自由水就变成了结合水。

低场核磁共振测自由水结合水基本原理：

低场核磁也叫时域核磁，用于测试分子与分子之间的动力学信息，例如用低场核磁共振测自由水结合水。自由水与结合水中H所处的状态不同，水分子的运动性差异很大，对应的弛豫时间差别也非常大，通过低场核磁共振技术可以灵敏地检测自由水结合水。一般自由水对应的弛豫时间长，结合水对应的弛豫时间短。

低场核磁共振设备主要是检测样品中的H质子。将样品放入磁场中之后，通过发射一定频率的射频脉冲，使H质子发生共振，H质子吸收射频脉冲能量。当射频脉冲结束之后，H质子会将所吸收的射频能量释放出来，通过的线圈就可以检测到H质子释放能量的过程，这也就是核磁共振信号。对于性质不同的样品，其能量释放的快慢是不同的，通过这些信号差别就可以寻找规律，研究样品内部性质。

多相驱替实验-低场核磁共振

油气资源是我国能源的重要组成部分，国家能源局、科学技术部日前印发的《“十四五”能源领域科技创新规划》指出，绿色高效油气开发利用主要聚焦增强油气安全保障能力，特别强调了增强油气供应能力，提高发展水平，在技术方面开展化学驱油、纳米驱油、CO2驱油、精细化勘探、智能化注采等相关核心技术，提升低渗老油田、高含水油田、深层油气、常规油气以及其他非常规油气的采收率和储量动用率。

通过模拟不同地层条件进行驱替实验研究油水在地层中的渗流规律，可为油气勘探与开发提供科学指导。

多相驱替实验-低场核磁共振

低场核磁共振作为一种高新技术，在驱替实验油水可视化研究领域发展成熟，助力国家能源安全保障。

低场核磁共振进行驱替实验油水可视化研究应用

核磁对氢信号优秀的捕捉能力，在油气藏储层研究中发挥了巨大的作用。

搭配多场耦合配件，可以模拟地层真实高温高压环境，岩心不同尺寸孔隙中的油水信号在核磁T2 谱中对应的弛豫时间不同，随着驱替实验的进行，核磁T2 谱随着岩心内部油水相态的变化而发生变化，可以定量研究地层的油气开采过程。同时基于核磁成像功能，可对整个驱替过程的各个阶段进行成像，实现驱替过程中油水迁移的可视化。

低场核磁剩余油可视化实验中，驱替后仍有部分油剩余的原因如下：

岩心内部小孔的毛细管压力阻碍了这部分油的迁移流动

岩心内部在驱替过程中形成的优势通道使得驱替压力得到快速突破，忽略了部分非优势通道中的油

自愈合胶研究(低场核磁共振法)

橡胶材料在长期使用过程中受到外界的力、光、热、臭氧等的作用会产生裂纹，影响其使用寿命。自愈合胶材料能对橡胶材料的裂纹进行修复，使其恢复原有的力学性能，对于延长橡胶材料的使用寿命具有重要意义。自愈合胶材料有许多潜在用途，包括日常用品，如生物医学和食品包装、压力和危险液体容器、轮胎和充气组件等，以及一些特殊应用场合，特别是在航空航天领域，通过使用自愈合胶可以有效提高材料的稳定性和使用寿命，在传感器和人造皮肤方面其也具有潜在的应用前景。

自愈合胶分类

按照自愈合原理，可将自愈合胶材料分为氢键交联型、可逆化学键交联型和离子交联型的自愈合胶。

氢键交联型:制备氢键交联型自愈合胶的关键是在分子中引入能够通过多个氢键强烈缔合的官能团，并且在保持定向氢键作用的同时不会产生结晶。

可逆化学键交联型:通过可逆化学键使橡胶交联是一种制备自愈合胶的有效方法。

离子交联型:离子键作为一种可逆化学键，可利用其可逆性构建以离子交联为主的可逆超分子橡胶，也是制备自愈合胶的一种可行方法。

低场核磁共振技术用于橡胶交联研究：

低场核磁法的主要检测对象是氢核(1H),由于聚合物中不同链段上的H所处的周围环境不一致,H的自旋磁矩(核自旋)存在差异。施加射频脉冲后,自旋系统在恢复热平衡状态的过程中表现出来的弛豫行为不同,通过弛豫时间的差异可以体系聚合物的分子动力学信息。而分子分子动力学信息直接与聚合物的交联密度、老化、填充剂相关。

纽迈VTMR系列变温核磁共振分析仪

分子内和分子间氢质子的偶极相互作用产生核磁共振的横向弛豫。当温度远远高于聚合物的玻璃态温度时,聚合物网络中的这种偶极相互作用被认为是热分子运动的平均。由于聚合物单链中的氢质子被作为核磁共振测量的探针,于是一种修正的单链模型被引入并用来解释聚合物的横向弛豫。核磁法利用对应的分析模型来评价材料的交联密度。

低场核磁共振法可用于研究:

1、活化能的测定;

2、天然橡胶交联密度测试;

3、硫含量对橡胶交联的影响;

4、促进剂种类和用量对橡胶交联的影响

5、氧化锌和硬脂酸含量对橡胶交联的影响

6、橡胶硫化过程中对应的磁共振模型参数的演化

7、混炼时间对磁共振模型参数的影响

8、纳米黏土含量对橡胶交联的影响

其他资料：

自愈合橡胶研究(低场核磁共振法)

橡胶材料在长期使用过程中受到外界的力、光、热、臭氧等的作用会产生裂纹，影响其使用寿命。自愈合橡胶材料能对橡胶材料的裂纹进行修复，使其恢复原有的力学性能，对于延长橡胶材料的使用寿命具有重要意义。自愈合橡胶材料有许多潜在用途，包括日常用品，如生物医学和食品包装、压力和危险液体容器、轮胎和充气组件等，以及一些特殊应用场合，特别是在航空航天领域，通过使用自愈合橡胶可以有效提高材料的稳定性和使用寿命，在传感器和人造皮肤方面其也具有潜在的应用前景。

自愈合橡胶分类

按照自愈合原理，可将自愈合橡胶材料分为氢键交联型、可逆化学键交联型和离子交联型的自愈合橡胶。

氢键交联型:制备氢键交联型自愈合橡胶的关键是在分子中引入能够通过多个氢键强烈缔合的官能团，并且在保持定向氢键作用的同时不会产生结晶。

可逆化学键交联型:通过可逆化学键使橡胶交联是一种制备自愈合橡胶的有效方法。

离子交联型:离子键作为一种可逆化学键，可利用其可逆性构建以离子交联为主的可逆超分子橡胶，也是制备自愈合橡胶的一种可行方法。

低场核磁共振技术用于橡胶交联研究：

低场核磁法的主要检测对象是氢核(1H),由于聚合物中不同链段上的H所处的周围环境不一致,H的自旋磁矩(核自旋)存在差异。施加射频脉冲后,自旋系统在恢复热平衡状态的过程中表现出来的弛豫行为不同,通过弛豫时间的差异可以体系聚合物的分子动力学信息。而分子分子动力学信息直接与聚合物的交联密度、老化、填充剂相关。

纽迈VTMR系列变温核磁共振分析仪

分子内和分子间氢质子的偶极相互作用产生核磁共振的横向弛豫。当温度远远高于聚合物的玻璃态温度时,聚合物网络中的这种偶极相互作用被认为是热分子运动的平均。由于聚合物单链中的氢质子被作为核磁共振测量的探针,于是一种修正的单链模型被引入并用来解释聚合物的横向弛豫。核磁法利用对应的分析模型来评价材料的交联密度。

低场核磁共振法可用于研究:

1、活化能的测定;

2、天然橡胶交联密度测试;

3、硫含量对橡胶交联的影响;

4、促进剂种类和用量对橡胶交联的影响

5、氧化锌和硬脂酸含量对橡胶交联的影响

6、橡胶硫化过程中对应的磁共振模型参数的演化

7、混炼时间对磁共振模型参数的影响

8、纳米黏土含量对橡胶交联的影响

其他资料：

低场核磁共振技术研究国产cmp研磨液

什么是cmp研磨液？

CMP 全称为 Chemical Mechanical Polishing，即化学机械抛光。该技术是半导体晶圆制造的比备流程之一，对高精度、高性能晶圆制造至关重要。抛光液的主要成分包括研磨颗粒、PH值调节剂、氧化剂、分散剂等。从成分中我们就大概知道了抛光液是一种对分散要求很高的纳米材料悬浮液，所以研磨过程中对颗粒的尺寸变化以及颗粒在悬浮液中的分散性都有着极其严苛的要求。

低场核磁共振技术研究国产cmp研磨液

低场核磁弛豫技术以水分子（溶剂）为探针，可以实时检测悬浮液体系中水分子的状态变化。

低场核磁弛豫技术可以区分出纳米颗粒与溶剂的固液界面间那一层薄薄的表面溶剂分子，当颗粒尺寸或颗粒分散性发生变化时，颗粒表面的溶剂分子也会发生相应的变化。低场核磁弛豫技术可以灵敏的检测到这这种变化状态和变化过程，从而可以快速地评价例如抛光液以及相关悬浮液样品的分散性和悬浮液中颗粒尺寸的变化过程。

低场核磁弛豫技术与传统氮气吸附法有哪些差异？

在低场核磁弛豫技术还未应用于抛光液领域之前，蕞常用的方法是用氮气吸附法来表征颗粒的比表面积。但是在实际的研发与生产过程中，研究人员发现就算氮气吸附法表征的研磨颗粒的比表面积非常稳定，抛光过程中还是会发生抛光液性能不稳定的情况。而这种情况很可能是研磨颗粒在溶剂体系中发生了团聚，进而发生了尺寸上的变化而导致蕞终研磨性能的问题。低场核磁弛豫技术可直接用于研磨液原液的分散性检测，可以快速评价悬浮液体系的分散性而被广泛应用于CMP抛光液的研发与生产控制中。

低场核磁弛豫技术还能用于哪些领域？

低场核磁弛豫技术除了用于半导体CMP抛光液，还可以用于国家正大力扶持的新能源电池浆料，光伏产业的导电银浆，石墨烯浆料，电子浆料等新材料领域。这些方向都非常适合采用低场核磁弛豫技术来研究其原液的分散性、稳定性。

巧克力脂肪含量的测定-低场核磁共振法

巧克力是一种高热量食品，很多人都喜欢吃巧克力，其中蛋白质含量偏低，脂肪含量偏高。虽然巧克力有不少好处，但是因为它的高热量可导致肥胖。

巧克力中脂肪含量是衡量其质量的重要理化指标。目前，对于巧克力脂防含量测定的具体方法没有明确的规定。不同的检验方法得到的检验结果存在差异。常用的巧克力脂防含量的测定方法有：索氏抽提法、酸水解法、低场核磁共振法等。长期的实验工证明索氏抽提法和酸水解法对于巧克力制品中脂肪含量测定的结果与真实值相比都不甚理想。

索氏抽提法巧克力脂肪含量的测定：

索氏抽提法主要是用乙迷或石油醚等有机溶剂抽提后，蒸去溶剂所得的物质，除脂防外还含有色素、挥发油、蜡等物质，称为粗脂肪。此外，索氏抽提法不适用于含糖量过高的食品，因为，食品中的糖分会随着乙迷等溶剂被抽提到接收瓶中，致使测定值偏高。而巧克力制品正是含糖量较高的食品，在用索氏抽提法时会导致蕞后结果偏离真实值。一个重要的原因是巧克力制品中含有奶粉，其中的乳脂肪在抽提时不能被乙迷所溶解，这又造成结果的误差。

酸水解法巧克力脂肪含量的测定：

酸水解法适用于加工食品和结块的不溶性样品，以及不易除去水分的样品。其利用强酸破坏蛋白质，纤维素等，使脂肪游离出来，再用乙迷提取。选用此法时，强酸可以打破巧克力制品中乳脂球膜，使乳脂肪游离出来，称之为总脂肪。但是，由于巧克力制品中含糖量较高，同样也会影响检验结果。另外，酸水解法由于人为主观因素会带来“在吸取醚层时，因界面不清晰，导致吸得不完荃或吸出黑色水分的结果”，在蕞后挥散乙迷烘干后的蕞后测定值或多或少的偏离真实值，影响检验的准确度。

低场核磁共振法巧克力脂肪含量的测定：

低场核磁法是基于巧克力产品中脂肪含量与采集到的NMR信号强度成正比，通过将每克样品的NMR信号对应于脂肪含量进行定标，即可定量未知样品中的脂肪含量。

使用自旋回波序列进行测量，图一是自旋回波序列与检测到的核磁信号。在90度射频脉冲后t1处测量了自由感应衰减（FID）NMR信号。此时信号幅度（A1）与样品的固相和液相（基质和油分）中的H质子数成正比。180度脉冲后，检测自旋回波信号幅度为A2，此时固相的信号已经衰减为0，A2仅为油的信号，A2与样品的脂肪量成正比，从而进行定量测量。

使用3~6个已知脂肪含量的样品进行定标后，未知样品可在30秒~3分钟钟内完成测试。测试过程快速无损，可实现工业在线过程测试。

推荐仪器：PQ001系列低场核磁共振分析仪