本文關(guān)鍵詞：基于低場(chǎng)磁共振的烴類污染檢測(cè)方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的快速發(fā)展,對(duì)以汽油和柴油為主的烴類物質(zhì)需求日益增加,但隨之而來(lái)的烴污染事故,尤其是污染水事故呈增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。如何簡(jiǎn)易、高效和快速地檢測(cè)烴污染是地球物理和環(huán)境保護(hù)等工作者的重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容之一。烴污染檢測(cè)包括重量法、濁度法、色譜法、電阻法、熱解法、紫外吸收光度法、熒光光度法、光聲光譜法及紅外吸收光度法等。這些方法或者需要標(biāo)準(zhǔn)油樣,或者需要萃取液萃取才能對(duì)樣本實(shí)施檢測(cè),均不能實(shí)現(xiàn)原位非取樣測(cè)量。地面磁共振找水技術(shù)因其非侵入檢測(cè)、高效率和解唯一等優(yōu)點(diǎn)成為地下水探測(cè)的一種常規(guī)手段,在石油測(cè)井領(lǐng)域磁共振技術(shù)也得到廣泛應(yīng)用。本文立足于磁共振檢測(cè)方法,在實(shí)驗(yàn)室利用低場(chǎng)磁共振儀器對(duì)以汽油和柴油為代表的烴物質(zhì)與水混合制成的污染樣品進(jìn)行磁共振檢測(cè)烴污染方法的探索,為磁共振技術(shù)應(yīng)用于地下淺層烴污染非侵入式原位探測(cè)提供參考。本文各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)是在0.5T場(chǎng)強(qiáng)下開展的,以解決因地磁場(chǎng)磁場(chǎng)強(qiáng)度太低,導(dǎo)致信號(hào)強(qiáng)度小,抗干擾能力差且分辨率低等問(wèn)題。為了能夠準(zhǔn)確檢測(cè)烴類物質(zhì),首先針對(duì)本實(shí)驗(yàn)信號(hào)信噪比高,采樣點(diǎn)多等特點(diǎn),深入研究基于聯(lián)合迭代重建反演算法的弛豫數(shù)據(jù)反演方法。本文在反演算法分析部分詳細(xì)介紹回波信號(hào)的組成和矩陣形式下的表述,通過(guò)在算法開始時(shí)給予粗算初始值的方法降低算法迭代次數(shù),提高反演算法運(yùn)行效率。在反演算法數(shù)值仿真部分,構(gòu)造T_2譜,正演計(jì)算出回波信號(hào),再用本文算法反演回波信號(hào)與原構(gòu)造譜比對(duì),通過(guò)評(píng)估反演效果確定合適的反演參數(shù)。隨后在回波信號(hào)中加入高斯白噪聲驗(yàn)證算法有效性和實(shí)用性,使算法能夠準(zhǔn)確有效地處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。本文詳細(xì)說(shuō)明了聯(lián)合迭代重建反演算法的步驟及流程圖。在烴污染檢測(cè)實(shí)驗(yàn)部分,精確配置不同烴水比例的實(shí)驗(yàn)樣品,選用在自旋回波基礎(chǔ)上形成的CPMG序列和反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列激發(fā)樣品分別得到橫向弛豫回波信號(hào)和縱向弛豫回波信號(hào)。最后,用本文算法對(duì)所有實(shí)驗(yàn)所得回波信號(hào)分別反演,得到T_2譜和T_1譜。分析所有的汽油水混合物樣品和柴油水混合物樣品的譜圖,根據(jù)譜峰位置和譜峰面積大小定性分析物質(zhì)種類,柴油水混合物中物質(zhì)種類能夠量化并且能夠用擬合方程表達(dá),汽油水混合物部分樣品能夠用擬合方程表達(dá)。本文的實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、反演方法和實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析等為將磁共振方法應(yīng)用于淺地表烴污染檢測(cè)提供參考和思路。
【關(guān)鍵詞】：低場(chǎng)磁共振 弛豫時(shí)間 聯(lián)合迭代重建反演 烴污染
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X830
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-16
• 1.1 研究背景11-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀12-14
• 1.3 研究意義和內(nèi)容14-16
• 第2章 低場(chǎng)磁共振技術(shù)基本原理16-26
• 2.1 磁共振基本原理16-22
• 2.2 儀器硬件結(jié)構(gòu)及實(shí)驗(yàn)脈沖22-25
• 2.2.1 儀器硬件結(jié)構(gòu)22-23
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)脈沖序列23-25
• 2.3 本章小結(jié)25-26
• 第3章 聯(lián)合迭代重建反演算法研究26-35
• 3.1 弛豫譜反演算法26-27
• 3.1.1 弛豫信號(hào)方程描述26-27
• 3.1.2 常用弛豫譜反演算法27
• 3.2 聯(lián)合迭代重建反演算法27-31
• 3.2.1 磁共振弛豫譜的正演模擬28-29
• 3.2.2 反演方法步驟29-31
• 3.3 模型數(shù)值仿真31-34
• 3.3.1 抗噪性影響分析32-33
• 3.3.2 迭代次數(shù)影響分析33
• 3.3.3 弛豫布點(diǎn)數(shù)影響分析33-34
• 3.4 本章小結(jié)34-35
• 第4章 基于低場(chǎng)磁共振的烴污染檢測(cè)實(shí)驗(yàn)35-42
• 4.1 實(shí)驗(yàn)條件35-36
• 4.1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)施35
• 4.1.2 實(shí)驗(yàn)樣品配制35-36
• 4.2 CPMG實(shí)驗(yàn)36-39
• 4.2.1 汽油水混合物實(shí)驗(yàn)36-38
• 4.2.2 柴油水混合物CPMG實(shí)驗(yàn)38-39
• 4.3 IR實(shí)驗(yàn)39-41
• 4.3.1 汽油水混合物IR實(shí)驗(yàn)39-40
• 4.3.2 柴油水混合物IR實(shí)驗(yàn)40-41
• 4.4 本章小結(jié)41-42
• 第5章 反演結(jié)果及實(shí)驗(yàn)分析42-56
• 5.1 T_2譜反演結(jié)果42-46
• 5.1.1 柴油水混合物的T_2譜反演結(jié)果42-44
• 5.1.2 汽油水混合物的T_2譜反演結(jié)果44-46
• 5.2 T_1譜反演結(jié)果46-49
• 5.2.1 柴油水混合物的T_1譜反演結(jié)果46-47
• 5.2.2 汽油水混合物的T_1譜反演結(jié)果47-49
• 5.3 反演結(jié)果分析49-55
• 5.3.1 柴油水混合物的反演結(jié)果分析49-52
• 5.3.2 汽油水混合物的反演結(jié)果分析52-55
• 5.4 本章小結(jié)55-56
• 第6章 全文總結(jié)56-58
• 6.1 主要工作56-57
• 6.2 進(jìn)一步研究建議57-58
• 參考文獻(xiàn)58-62
• 作者簡(jiǎn)介及科研成果62-63
• 致謝63

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6 朱守敬;;低場(chǎng)磁共振增強(qiáng)在肝臟的應(yīng)用[A];中華醫(yī)學(xué)會(huì)第十三屆全國(guó)放射學(xué)大會(huì)論文匯編（下冊(cè)）[C];2006年

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本文編號(hào)：367010