Вышедшие номера
Home » Журнал технической физики » Год 2024, выпуск 9 » Статья стр. 1455
<<<>>>
Особенности исследования конденсированных сред методом ядерного магнитного резонанса по временам релаксации T1 и T2
Давыдов B.B.1,2, Гольдберг А.А. 1, Давыдов Р.В. 1,3, Дудкин В.И. 2, Якушева М.А.1
1Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия
2Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича, Санкт-Петербург, Россия
3Алферовский университет, Санкт-Петербург, Россия
Email: davydov_vadim66@mail.ru, artemiy.goldberg@mail.ru, davydovroman@outlook.com, vidoodkin@mail.ru
Поступила в редакцию: 22 октября 2023 г.
В окончательной редакции: 19 июня 2024 г.
Принята к печати: 19 июня 2024 г.
Выставление онлайн: 24 августа 2024 г.
PDF версия
Рассмотрены особенности определения времен продольной T1 и поперечной T2 релаксации в конструкциях ЯМР релаксометров для измерения параметров конденсированной среды, которая находится как в стационарном, так и в текущем состоянии. Отмечены преимущества использования модуляционной методики для регистрации сигнала в ЯМР расходомерах-релаксометрах и малогабаритных ЯМР релаксометрах для экспресс-контроля конденсированных сред по сравнению с другими методами, применяемыми для их регистрации. Экспериментально доказано, что полученное соотношение для определения T1 из уравнений Блоха с использованием приближений имеет ряд ограничений по применению как для текущей, так и для стационарной конденсированной среды. Установлено, что данные ограничения связаны как с техникой регистрации сигнала ЯМР, так и с возможностью формировать сигналы ЯМР для различных частот модуляции поля H0, амплитуды которых будут отличаться между собой за пределами погрешности их измерения. Проведено исследование соотношения для определения T1 и доказано, что в некоторых случаях с использованием результатов двух измерений амплитуд сигнала ЯМР невозможно получить значение T1. При этом сигналы ЯМР от конденсированной среды в этих случаях регистрируются, а сама среда обладает временами релаксации T1 и T2. Установленное в результате исследований соотношение (более 5) между частотами модуляции поля H0, выполнение которого обеспечивает достоверное определение значения T1, позволяет исключить ошибки при проведении исследований в конденсированных средах методом ЯМР. Ключевые слова: ядерный магнитный резонанс, жидкость, конденсированная среда, модуляционная методика, сигнал ЯМР, ядерно-магнитный расходомер-релаксометр, уравнения Блоха, времена релаксации T1 и T2, частота модуляции, погрешность измерения.
  1. В.В. Давыдов, В.И. Дудкин, А.Ю. Карсеев. Письма в ЖТФ, 41 (7), 103 (2015). [V.V. Davydov, V.I. Dudkin, A.Yu. Karseev. Tech. Phys. Lett., 41 (4), 355 (2015). DOI: 10.1134/S1063785015040057]
  2. А.И. Жерновой, А.А. Комлев, С.В. Дьяченко. ЖТФ, 86 (2), 146 (2016). [A.I. Zhernovoi, A.A. Komlev, S.V. D'yachenko. Tech. Phys., 61 (2), 302 (2016). DOI: 10.1134/S1063784216020274]
  3. B. Gizatullin, M. Gafurov, A. Vakhin, A. Rodionov, G. Mamin, S. Orlinskii, C. Mattea, S. Stapf. Energy Fuels, 33 (11), 10923 (2019). DOI: 10.1021/acs.energyfuels.9b03049
  4. M.Y. Marusina, E.A. Karaseva. Asian Pacific J. Cancer Prevention, 19 (10), 2771 (2018). DOI: 10.22034/APJCP.2018.19.10.2771
  5. M.Y. Marusina, B.A. Bazarov, P.A. Galaidin, A.A. Silaev, M.P. Marusin, E.Y. Zakemovskaya, A.G. Gilev, A.V. Alekseev. Measurement Techiques, 57 (5), 461 (2014). DOI: 10.1007/s11018-014-0478-0
  6. B. Gizatullin, M. Gafurov, A. Rodionov, S. Stapf, S. Orlinskii. Energy Fuels, 32, 11261 (2018). DOI: 10.1021/acs.energyfuels.8b02507
  7. M.Y. Marusina, B.A. Bazarov, P.A. Galaidin, M.P. Marusin, A.A. Silaev, E.Y. Zakemovskaya, Y.N. Mustafaev. Measurement Techiques, 57 (6), 580 (2014). DOI: 10.1007/s11018-014-0501-5
  8. K.T. O'Neill, L. Brancato, P.L. Stanwix, E.O. Fridjonsson, M.L. Johns. Chem. Eng. Sci., 202, 222 (2019). DOI: 10.1016/j.ces.2019.03.018
  9. В.В. Давыдов. Опт. и спектр. 121 (1), 20 (2016). [V.V. Davydov. Opt. Spectr. 121 (1), 18 (2016). DOI: 10.1007/s11018-014-0501-5]
  10. F. Deng, L. Xiao, M. Wang, et. al. Appl. Magn, Resonance, 47 (10), 1239 (2016). DOI: 10.1007/s00723-016-0832-2
  11. R.S. Kashaev, N.C. Kien, T.V. Tung, O.V. Kozelkov. J. Appl. Spectr., 86 (5), 890 (2019). DOI: 10.1007/s10812-019-00911-4
  12. M.A. Sadovnikova, F.F. Murzakhanov, G.V. Mamin, M.R. Gafurov. Energies, 15 (17), 6204 (2012). DOI: 10.3390/en15176204
  13. B. Gizatullin, M. Gafurov, F. Murzakhanov, C. Mattea, S. Stapf. Langmuir, 37 (22), 6783 (2021). DOI: 10.1021/acs.langmuir.1c00882
  14. А.И. Жерновой, С.В. Дьяченко. ЖТФ, 85 (4), 118 (2025). [A.I. Zhernovoi, S.V. D'yachenko. Tech. Phys., 60 (4), 595 (2015). DOI: 10.1134/S1063784215040325]
  15. R. Davydov, V. Davydov, N. Myazin, V. Dudkin. Energies, 15 (5), 1748 (2022). DOI: 10.3390/en15051748
  16. С.В. Дьяченко, А.И. Жерновой. ЖТФ. 86 (12), 78 (2016). [S.V. D'yachenko, A.I. Zhernovoi. Tech. Phys., 61 (12), 1835 (2016). DOI: 10.1134/S1063784216120112]
  17. V.V. Davydov, E.N. Velichko, V.I. Dudkin, A.Y. Karseev. Measurement Techniques, 57 (6), 684 (2014). DOI: 10.1007/s11018-014-0519-8
  18. R.S. Kashaev, V.O. Kozelkova, G.A. Ovseenko, V.I. Karachin, O.V. Kozelkov. Measurement Techniques, 66 (5), 349 (2023). DOI: 10.1007/s11018-023-02234-5
  19. F. Deng, C. Xiong, S. Chen. Petroleum Exploration and Development, 47, 855 (2020). DOI: 10.11698/PED.2020.04.17
  20. R. Eremina, A. Gippius, M. Gafurov. Appl. Magnetic Resonance, 54 (4-5), 435 (2023). DOI: 10.1007/s00723-023-01543-w
  21. L. Giulotto, G. Lanzi, L. Tosca. J. Chem. Phys., 24, 632 (1956)
  22. V.V. Davydov, V.I. Dudkin, A.Y. Karseev. Instrum. Experiment. Techniq., 58 (6), 787 (2015). DOI: 10.1134/S0020441215060056
  23. V.V. Davydov, V.I. Dudkin, D.I. Nikolaev, A.V. Moroz, R.V. Davydov. J. Commun. Technol. Electron., 66 (10), 1189 (2021). DOI: 10.1134/S1064226921070020
  24. M. Zargar, M.L. Johns, I.M. Aljindan, M.N. Noui-Mehidi, K.T. O'Neill. SPE Production Operation, 36 (2), 423 (2021). DOI: 10.2118/205351-PA
  25. P. Fouilloux, A. Assifaoui, A. Rachocki, T. Karbowiak, P.R. Bodart. Intern. J. Biolog. Macromolecules, 253, 126307 (2023). DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2023.126307
  26. G. Cao, S. Gao, B. Xiong. Scientific Reports, 13 (1), 4558 (2023). DOI: 10.1038/s41598-023-31644-2
  27. A. Leshe. Nuclear Induction (Veb Deustscher Verlag Der Wissenschaften, Berlin, 1963), 864 p
  28. A. Abragam. The Principles of Nuclear Magnetism (Qxford at the Clarendon Press, Oxford UK, 1961), 646 p
  29. B.A. Jacobsohn, R.K. Wangsness. Phys. Rev., 73 (9), 942 (1948)
  30. G. Chiarotti, G. Cristiani, L. Giulotto, G. Lanzi. II Nuovo Cimento, 12 (4), 519 (1954).

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme