【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及流体探测，具体涉及一种快速评价材料中流体赋存状态的多维核磁共振方法。
技术介绍
1、核磁共振技术是一种先进的无损探测手段，在医学、生物、能源、材料、农林、食品、安全监测、化工等多个领域均有着极为广泛的应用。
2、在多孔材料的研究中，对流体赋存状态和可动流体的具体量化是十分重要的研究课题，其中，核磁共振技术可提供很多精细化的表征信息。以生物医学为例，由于不同类型组织液存在纵向弛豫时间的差异，核磁共振t1成像技术可为生物组织原位探测病变机理提供最直接有效的证据，因此是一种常规的核磁共振加权成像方法。但是由于常规方法对纵向弛豫时间t1的探测时间较长，通常需要组织中含氢质子自旋系统达到热平衡后才可进行下一步测量，因而采用核磁共振t1成像技术对被测样品进行核磁共振的整体测量时间很长。
3、同时，样品中横向弛豫时间t2的差异也可以在一定程度上区分样品的组分，识别样品中流体种类及相态，但是本领域中综合利用二维图谱t1-t2图谱对材料中流体赋存状态进行评价的技术方案较少。
4、综上所述，现有技术中利用核磁共振技术对流体赋存状态和可动流体指数进行具体量化存在整体测量时间较长、对小尺度孔隙中的信号检测能力较弱、测量精度较低等一系列缺陷，亟需提供一种能够对材料中流体赋存状态进行快速、精确评价的核磁共振方法。
技术实现思路
1、基于此，本专利技术提供一种快速评价材料中流体赋存状态的多维核磁共振方法，具体公开了一套用于快速准确无损探测多孔材料样品中流体赋存状
2、具体的，本专利技术采用如下技术方案：
3、第一方面，一种快速评价材料中流体赋存状态的多维核磁共振方法，所述方法包括：
4、利用核磁共振脉冲序列进行数据采集，得到核磁共振数据；
5、将所述核磁共振数据进行数据处理，得到核磁共振t1-t2成像结果；
6、对所述核磁共振t1-t2成像结果进行数据解释；
7、其中，所述利用核磁共振脉冲序列进行数据采集，得到核磁共振数据，包括：t1信息编辑阶段、核磁共振弛豫成像编辑阶段和t2信息测量阶段。
8、在一种可能的实现方式中，所述t1信息编辑阶段，包括：
9、s1.1：在trs通道上向被测样品的含氢质子自旋系统施加一系列时间间隔逐渐缩短的90°脉冲簇，消除纵向宏观磁化强度矢量m0；
10、s1.2：等待编辑时间tw，使所述纵向宏观磁化强度矢量m0从0开始进行定量可控恢复；
11、s1.3：在trs通道上向所述被测样品的含氢质子自旋系统施加90°脉冲，将恢复后的所述纵向宏观磁化强度矢量m0从与静磁场方向一致的纵向扳转到横向平面中。
12、在一种可能的实现方式中，所述核磁共振弛豫成像编辑阶段，包括：
13、s1.4：在步骤s1.3后，再在grd通道上向所述被测样品的含氢质子自旋系统施加相位编码梯度脉冲，所述相位编码梯度脉冲的宽度为δ、最高高度为gmax；
14、s1.5：打开acq通道，进行核磁共振信号采集，获得梯度脉冲后的核磁共振信号。
15、在一种可能的实现方式中，所述t2信息测量阶段，包括：
16、s1.6：在步骤s1.5后，在trs通道上向所述被测样品的含氢质子自旋系统继续施加90°脉冲，并在一定时间后采集固体回波信号；从所述步骤s1.3中施加90°脉冲始到步骤s1.6中采集固体回波信号止的时间长度为te；
17、s1.7：设置可变时间间隔(te+i)/2，i为第一可变时间；
18、s1.8：等待可变时间间隔(te+i)/2后，在trs通道上向所述被测样品的含氢质子自旋系统施加90°脉冲，再等待可变时间间隔(te+i)/2后，在acq通道中采集重聚后的横向平面磁化矢量形成的固体回波信号；
19、s1.9：按照递增规律，连续调整第一可变时间i的长度n次，重复步骤s1.8n次，在acq通道中采集n个重聚后的横向平面磁化矢量形成的固体回波信号，与步骤s1.6中采集到的固体回波信号合计得到n+1个固体回波信号；
20、s1.10：从-gmax到+gmax调整步骤s1.4中所述相位编码梯度脉冲高度的大小，重复步骤s1.4-s1.9累计s次，实现不同梯度编辑下的横向磁化矢量数据采集；
21、s1.11：调整s1.2中编辑时间tw的长度，重复步骤s1.2-s1.10累计p次，实现不同纵向弛豫编辑时间下的数据采集，最终采集得到核磁共振数据。
22、在一种可能的实现方式中，所述核磁共振数据的公式为：
23、m(kz,tw,n,te,τ)＝∫∫f(z,t1,t2)·k1·k2·k3dzdt1dt2
24、kz＝γgmaxδ/2π
25、k1＝exp(i2πkzz)
26、
27、
28、其中，kz为波函数；tw为编辑时间；n＝0,1,2,3,…,n，n为可变时间τ的调节次数；te为从步骤s1.3中施加90°脉冲到步骤s1.6中采集固体回波信号的时间间隔；τ为可变时间；f(z,t1,t2)为t1-t2成像结果；k1、k2、k3为核函数；z为方向矢量；t1为纵向弛豫时间；t2为横向弛豫时间；γ为磁旋比；gmax为相位编码梯度脉冲的最高高度；δ为相位编码梯度脉冲的宽度。
29、在一种可能的实现方式中，所述将所述核磁共振数据进行数据处理，得到核磁共振t1-t2成像结果，包括：
30、整理所述核磁共振数据的维度，所述核磁共振数据的维度为p*s*(n+1)，其中p为编辑时间tw的变化步数，s为相位编码梯度脉冲高度的变化步数，(n+1)为采集的固体回波信号个数；
31、对所述核磁共振数据进行傅里叶变换，在成像维度上对数据进行解编，得到s个所述核磁共振数据的衰减数据；
32、将s个所述核磁共振数据的衰减数据进行数据拟合，得到t1-t2分布。
33、在一种可能的实现方式中，所述对所述核磁共振t1-t2成像结果进行数据解释，包括：
34、计算被测样品每一层位处的非可动流体和可动流体含量及可动流体含量指数；
35、沿被测样品轴向方向连续识别并运算s个层位中的非可动流体和可动流体含量及可动流体含量指数，获取整个样品沿着成像方向上的可动流体指数剖面和可动流体含量指数剖面。
36、第二方面，一种快速评价材料中流体赋存状态的多维核磁共振装置，所述装置包括：
37、数据采集模块，用于利用核磁共振脉冲序列进行数据采集，得到核磁共振数据；
38、数据处理模块，用于将所述核磁共振数据进行数据处理，得到核磁共振t1-t2成像结本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种快速评价材料中流体赋存状态的多维核磁共振方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种快速评价材料中流体赋存状态的多维核磁共振方法，其特征在于，所述T1信息编辑阶段，包括：
3.根据权利要求2所述的一种快速评价材料中流体赋存状态的多维核磁共振方法，其特征在于，所述核磁共振弛豫成像编辑阶段，包括：
4.根据权利要求3所述的一种快速评价材料中流体赋存状态的多维核磁共振方法，其特征在于，所述T2信息测量阶段，包括：
5.根据权利要求1所述的一种快速评价材料中流体赋存状态的多维核磁共振方法，其特征在于，所述核磁共振数据的公式为：
6.根据权利要求1所述的一种快速评价材料中流体赋存状态的多维核磁共振方法，其特征在于，所述将所述核磁共振数据进行数据处理，得到核磁共振T1-T2成像结果，包括：
7.根据权利要求1所述的一种快速评价材料中流体赋存状态的多维核磁共振方法，其特征在于，所述对所述核磁共振T1-T2成像结果进行数据解释，包括：
8.一种快速评价材料中流体赋存状态的多维核磁共振装置
9.根据权利要求8所述的一种快速评价材料中流体赋存状态的多维核磁共振装置，其特征在于，所述数据采集模块包括：
10.一种电子设备，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种快速评价材料中流体赋存状态的多维核磁共振方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种快速评价材料中流体赋存状态的多维核磁共振方法，其特征在于，所述t1信息编辑阶段，包括：
3.根据权利要求2所述的一种快速评价材料中流体赋存状态的多维核磁共振方法，其特征在于，所述核磁共振弛豫成像编辑阶段，包括：
4.根据权利要求3所述的一种快速评价材料中流体赋存状态的多维核磁共振方法，其特征在于，所述t2信息测量阶段，包括：
5.根据权利要求1所述的一种快速评价材料中流体赋存状态的多维核磁共振方法，其特征在于，所述核磁共振数据的公式为：...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘化冰，刘化雪，郭葆鑫，李硕，任硕，侯又玮，
申请(专利权)人：北京青檬艾柯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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