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基于暗态扫频法的Rb-Xe自旋交换体系弛豫时间测量方法

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仪器仪表学报 2023年第9期44卷 144-152页

作者：钱天予郑锦韬熊志强罗晖汪之国国防科技大学前沿交叉学科学院长沙410073 华惯科技有限公司长沙410073

在87Rb-129Xe自旋交换体系中,87Rb和129Xe弛豫时间的准确测量对于磁共振陀螺及磁力仪相关应用非常重要。针对该需求,分析了泵浦光与激励磁场对87Rb弛豫时间的影响以及暗态下的87Rb和129Xe自旋交换过程,并在理论分析基础上提出了暗态扫... 详细信息

在87Rb-129Xe自旋交换体系中,87Rb和129Xe弛豫时间的准确测量对于磁共振陀螺及磁力仪相关应用非常重要。针对该需求,分析了泵浦光与激励磁场对87Rb弛豫时间的影响以及暗态下的87Rb和129Xe自旋交换过程,并在理论分析基础上提出了暗态扫频测量方法。实现了对87Rb以及129Xe的纵向弛豫时间的测量。使用本方法测得了87Rb的横向弛豫时间和纵向弛豫时间分别为1.36和5.18 ms,129Xe的纵向弛豫时间为519 s,其拟合R2=0.9999,具有极高的拟合优度。相较于以往的测量方法,暗态扫频法可以彻底消除泵浦光造成的磁场梯度的影响,具有高准确度的优点且操作简便。研究对磁共振陀螺及磁力仪的性能分析与标定具有较高的参考价值。

关键词：铷氙自旋交换体系暗态扫频法弛豫时间磁场梯度

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稀溶液中大幅拉伸高分子单链的弛豫动力学

高等学校化学学报 2024年第4期45卷 134-141页

作者：姚宁王海军李江涛顾芳廖琦河北大学化学与材料科学学院保定071002 河北大学河北省化学生物学重点实验室保定071002 河北大学药物化学与分子诊断教育部重点实验室保定071002 中国科学院北京化学研究所北京100190

针对大幅拉伸的高分子单链在Θ溶剂和良溶剂中的弛豫过程,分别通过解析理论和分子动力学模拟方法研究了弛豫动力学.对比研究发现,相对于研究高分子链在平衡态下的弛豫动力学(利用有关物理量的自关联函数),本文的非平衡态方法可以明确地... 详细信息

针对大幅拉伸的高分子单链在Θ溶剂和良溶剂中的弛豫过程,分别通过解析理论和分子动力学模拟方法研究了弛豫动力学.对比研究发现,相对于研究高分子链在平衡态下的弛豫动力学(利用有关物理量的自关联函数),本文的非平衡态方法可以明确地揭示弛豫时间与简正模式之间标度行为的动态演化.结果表明,相关的物理量在弛豫初期均受到非平衡态的影响,而在较长时间后,高分子链的弛豫动力学则与平衡态下的结果相吻合;在高分子链的最长弛豫时间与链长的标度关系方面,平衡态和非平衡态两种方法的研究结果也一致.研究结果表明,高分子链在非平衡态下的短时和长时弛豫动力学可以更加细致地阐明弛豫全过程,给出更加丰富的结构-特征关系,从而为深入探讨高分子链的非平衡弛豫提供可借鉴的线索.

关键词：高分子单链弛豫动力学简正模式弛豫时间

基于核磁共振技术测量研究锂电池正极导电浆料的分散性

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计量学报 2024年第4期45卷 580-585页

作者：周萍栾振超厦门市计量检定测试院福建厦门361000 北京化工大学北京软物质科学与工程高精尖创新中心北京100029

采用核磁共振(NMR)技术研究了不同类型导电颗粒制备的锂电池正极导电浆料。通过测量导电浆料的弛豫时间和弛豫谱,发现了在同等研磨分散条件下炭黑浆料的弛豫时间与比表面积(BET)值呈负相关性,且炭黑浆料弛豫谱为单峰结构,说明炭黑更容... 详细信息

采用核磁共振(NMR)技术研究了不同类型导电颗粒制备的锂电池正极导电浆料。通过测量导电浆料的弛豫时间和弛豫谱,发现了在同等研磨分散条件下炭黑浆料的弛豫时间与比表面积(BET)值呈负相关性,且炭黑浆料弛豫谱为单峰结构,说明炭黑更容易得到分散;而碳纳米管(CNT)浆料的弛豫谱全部为多峰结构,说明CNT的分散性较差。研究结果表明,CNT浆料的固含量越大,颗粒的比表面积越大,那么弛豫谱主峰的弛豫时间就越大,主峰信号占比就越低,说明CNT在溶剂中就越容易发生纠缠和团聚。

关键词：电学计量导电浆料锂电池分散性核磁共振弛豫时间弛豫谱

单原子Lennard-Jones体黏弹性弛豫时间

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物理学报 2020年第12期69卷 12-21页

作者：汪杨赵伶玲东南大学能源与环境学院能源热转换及其过程测控教育部重点实验室南京210096

采用平衡态分子模拟的方法,从微观角度对温度T*=0.85—5、密度ρ*=0.85—1、势参数e=0.97—1和s=0.8—1.3范围内22组液固共存态及液态单原子Lennard-Jones(L-J)体的黏弹性弛豫时间进行了研究,计算了单原子L-J体的静态黏弹性(黏度h*、无... 详细信息

采用平衡态分子模拟的方法,从微观角度对温度T*=0.85—5、密度ρ*=0.85—1、势参数e=0.97—1和s=0.8—1.3范围内22组液固共存态及液态单原子Lennard-Jones(L-J)体的黏弹性弛豫时间进行了研究,计算了单原子L-J体的静态黏弹性(黏度h*、无限大频率的剪切模量G∞*)及动态黏弹性(储能模量G′*、损耗模量G′′*)等特性参量,并在此基础上分析了黏弹性特征弛豫时间、Maxwell弛豫时间及原子连通弛豫时间.此外,本文根据系统内原子的排布情况,应用Kramers逃逸速率理论描述原子的扩散、汇聚过程,提出并建立了一种单原子L-J体黏弹性弛豫时间的预测方法.结果表明:在单原子L-J体系统中,低温情况下,Maxwell弛豫时间与黏弹性特征弛豫时间差异明显;原子连通弛豫时间与黏弹性特征弛豫时间结果接近,但原子连通弛豫时间的计算过程需耗费大量时间和计算资源;预测方法得到的弛豫时间与黏弹性特征弛豫时间的结果更为接近.本文提出的单原子L-J体黏弹性弛豫时间的预测方法具有一定的准确性和可靠性,可为材料黏弹性弛豫时间的研究提供一种新的思路.

关键词： Lennard-Jones体分子模拟黏弹性弛豫时间预测方法

可激发气体振动弛豫时间的两频点声测量重建算法

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物理学报 2016年第13期65卷 172-180页

作者：张克声朱明唐文勇欧卫华蒋学勤贵州理工学院信息工程学院贵阳550003 华中科技大学电子信息与通信学院武汉430074 贵州师范大学大数据与计算机科学学院贵阳550001

振动弛豫时间是可激发气体分子内外自由度能量转移速率的宏观体现,它决定了声吸收谱峰值点对应的弛豫频率.本文给出了等温、绝热定压和绝热定容三种不同热力学过程下振动弛豫时间的相互关系;基于Petculescu和Lueptow[2005 Phys.Rev.Lett... 详细信息

振动弛豫时间是可激发气体分子内外自由度能量转移速率的宏观体现,它决定了声吸收谱峰值点对应的弛豫频率.本文给出了等温、绝热定压和绝热定容三种不同热力学过程下振动弛豫时间的相互关系;基于Petculescu和Lueptow[2005 Phys.Rev.Lett.94 238301]的弛豫过程合成算法,推导了单一压强下两频点声测量值的弛豫时间重建算法.该算法可应用于等温、绝热定压、绝热定容弛豫时间和弛豫频率的重建测量,并避免了弛豫时间传统声测量方法需要不断改变气体腔体压强的问题.仿真结果表明,对于室温下CO_2,CH_4,Cl_2,N_2和O_2组成的多种气体,重建的弛豫时间和弛豫频率与实验数据相符.

关键词：弛豫时间声弛豫吸收弛豫过程弛豫频率

石墨烯低温热膨胀和声子弛豫时间随温度的变化规律

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物理学报 2017年第22期66卷 213-221页

作者：任晓霞申凤娟林歆悠郑瑞伦重庆文理学院电子电气工程学院重庆市高校新型储能器件及应用工程研究中心重庆402160 福州大学机械工程及其自动化学院福州350000

考虑到原子非简谐振动和电子-声子相互作用,用固体物理理论和方法研究了石墨烯格林艾森参量和低温热膨胀系数以及声子弛豫时间随温度的变化规律,探讨了原子非简谐振动项对它们的影响.结果表明:1)在低于室温的温度范围内,石墨烯的热膨胀... 详细信息

考虑到原子非简谐振动和电子-声子相互作用,用固体物理理论和方法研究了石墨烯格林艾森参量和低温热膨胀系数以及声子弛豫时间随温度的变化规律,探讨了原子非简谐振动项对它们的影响.结果表明:1)在低于室温的温度范围内,石墨烯的热膨胀系数为负值,随着温度的升高,其热膨胀系数的绝对值单调增加,室温热膨胀系数为-3.64×10^(-6)K^(-1);2)简谐近似下的格林艾森参量为零.考虑到非简谐项后,格林艾森参量在1.40-1.42之间并随温度升高而缓慢增大,几乎成线性关系,第二非简谐项对格林艾森参量的影响小于第一非简谐项;3)石墨烯声子弛豫时间随着温度的升高而减小,其中,温度很低(T300 K)时,声子弛豫时间与温度几乎成反比关系.

关键词：石墨烯低温热膨胀系数格林艾森参量弛豫时间

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减水剂对水泥浆体横向弛豫时间曲线的影响

硅酸盐学报 2011年第3期39卷 537-543页

作者：孙振平庞敏俞洋杨培强俞文文同济大学先进土木工程材料重点实验室上海200092 上海纽迈电子科技有限公司上海200333

研究了初凝前的水泥浆体在质子共振频率23 MHz下的横向弛豫时间(T2)分布,主要对纯水泥浆体和掺减水剂的水泥浆体在水化5,30,60,90,120 min时的弛豫时间进行了测试和分析。结果表明:测试到的水泥浆体的弛豫时间分布曲线出现了3个T2弛豫峰... 详细信息

研究了初凝前的水泥浆体在质子共振频率23 MHz下的横向弛豫时间(T2)分布,主要对纯水泥浆体和掺减水剂的水泥浆体在水化5,30,60,90,120 min时的弛豫时间进行了测试和分析。结果表明:测试到的水泥浆体的弛豫时间分布曲线出现了3个T2弛豫峰;第1弛豫峰处于0.01 ms至0.20 ms之间,与水泥浆体中的物理结合水相对应;第2弛豫峰在0.21 ms至1.20 ms之间,由嵌入水泥絮凝结构中的水引起的,其峰面积和峰位置对水化时间的变化不敏感,减水剂的掺加使其峰面积有一定程度的减少;第3弛豫峰在1.21 ms至20 ms之间,认为是由填充在水泥颗粒周围的水引起的,减水剂的掺加使峰位置向长弛豫时间方向偏移。

关键词：水泥浆体减水剂弛豫时间絮凝结构

CPCWS中水质子的核磁共振自旋晶格弛豫时间和化学位移

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物理化学学报 2002年第8期18卷 710-715页

作者：陈月华郭贤荣杜希林郭国霖北京大学化学与分子工程学院北京100871 哈尔滨工程大学化学工程系哈尔滨150001

运用核磁共振手段,揭示了浆体中水的形态及其动态行为,并研究浆体性质与之的关联.实验测得神府煤-石油焦-水浆(CPCWS)中水质子的化学位移与煤焦中煤的百分含量的线性关系.并从NMR测得束缚水的化学位移δb,导出计算浆体中束缚水百分含量... 详细信息

运用核磁共振手段,揭示了浆体中水的形态及其动态行为,并研究浆体性质与之的关联.实验测得神府煤-石油焦-水浆(CPCWS)中水质子的化学位移与煤焦中煤的百分含量的线性关系.并从NMR测得束缚水的化学位移δb,导出计算浆体中束缚水百分含量的公式.从CPCWS中水质子的化学位移与浆体表观粘度的相关曲线可确定最佳配比的浆体.测得全焦浆中水质子自旋-晶格驰豫时间T1比全煤浆大42倍,讨论了CPCWS的T1随煤含量的变化趋势.实验表明,T1可作为CPCWS中碳质点的疏水或亲水性以及水分子形态和动态行为的定量表征.

关键词： CPCWS 核磁共振自旋晶格弛豫时间煤-石油焦-水浆水质子化学位移水含量水煤浆

基于NMR的非饱和土相对渗透系数快速预测新方法

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岩土工程学报 2024年第3期46卷 470-479页

作者：陶高梁彭寅杰陈银肖衡林罗晨晨钟楚珩雷达湖北工业大学河湖健康智慧感知与生态修复教育部重点实验室湖北武汉430068 武昌理工学院智能建造学院湖北武汉430223

非饱和土的渗透系数作为研究非饱和土中水分运移的重要参数,直接测量方法原理简明但试样尺寸较大,耗时较长;土-水特征曲线(SWCC)间接预测方法由于需要获取土-水特征曲线,同样较为耗时,工作量较大。为此,结合核磁共振(NMR)理论与渗流理... 详细信息

非饱和土的渗透系数作为研究非饱和土中水分运移的重要参数,直接测量方法原理简明但试样尺寸较大,耗时较长;土-水特征曲线(SWCC)间接预测方法由于需要获取土-水特征曲线,同样较为耗时,工作量较大。为此,结合核磁共振(NMR)理论与渗流理论提出了不同孔径孔隙通道渗透系数与弛豫时间的关系,通过对不同大小孔隙通道渗透系数进行累加,提出了基于核磁共振的饱和/非饱和土渗透系数预测模型和快速预测方法。为验证模型的合理性,以湖南黏土为研究对象,进行了不同初始孔隙比试样脱湿、吸湿过程以及饱和状态下的95次核磁共振试验,获取相应的NMR曲线,采用瞬时剖面法获取不同初始孔隙比试样非饱和相对渗透系数,并与该模型预测值对比。研究发现:利用脱湿、吸湿过程不同含水率下NMR曲线以及饱和状态的NMR曲线均具有较好的预测效果,但基于饱和状态下试样的NMR曲线预测效果相对最好,测量成本和耗时也最小,因此建议采用饱和状态试样NMR曲线直接预测非饱和相对渗透系数。

关键词：核磁共振饱和/非饱和渗透系数孔隙通道弛豫时间