国家科技支撑计划(2006BAK03A23) 作品数:8 被引量:92 H指数:6 相关作者: 林君 荣亮亮 王应吉 王中兴 尚新磊 更多>> 相关机构: 吉林大学 中华人民共和国水利部 中国石油天然气集团公司 更多>> 发文基金: 国家科技支撑计划 教育部科学技术研究重点项目 更多>> 相关领域: 天文地球 水利工程 理学 一般工业技术 更多>>
核磁共振找水技术的研究现状与发展趋势 被引量:50 2010年 近20多年来,用核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance,NMR)方法形成的一种直接非侵害性的探测地下水的地球物理新技术,与传统的地球物理探测地下水的方法相比具有高分辨力、高效率、信息量丰富和解的唯一性等优点,是一种很有发展前景的找水方法技术.我国的水资源短缺,对地下水资源的勘探、开发与利用十分重视,已将核磁共振找水技术研究列入国家十一五科技支撑计划.本文在广泛收集迄今为止的国内外大量资料的基础上,并根据作者近年来有关核磁共振找水技术的研究经历,综述了核磁共振找水技术的发展历史、现状和发展趋势,以推进我国核磁共振找水技术的发展. 林君关键词:核磁共振 地下水探测 地面核磁共振找水仪放大器设计 被引量:21 2008年 根据水中氢核具有核子顺磁性且其磁矩不为零的特点,利用一个装置向地下发射一束具有拉莫尔频率的电磁波,激发地下水中氢核,从而形成宏观磁矩;撤除激发信号,接收该宏观磁矩在复原过程中形成的核磁共振信号(NMR),由其初始振幅、弛豫时间和初始相位等便可计算出地下水的相应信息。NMR具有信号弱频带宽的特点。设计的NMR放大器选择性好,检测弱信号能力强,可灵活智能化调整,已成功应用到NMR找水仪科研样机中,目前已可靠地测到了100m深处的地下水。 王应吉 林君 荣亮亮 高东旭 贾晓晨关键词:核磁共振 地下水 放大器 滤波器 地面核磁共振找水信号中的奇异干扰抑制 被引量:8 2009年 首先分析了地面核磁共振信号的特征和奇异噪声的来源与特点,提出了相应的消除方法并进行了仿真研究。通过基于叠加消噪的三种改进方法的仿真与对比,确定了差阈值替代叠加方法是对奇异噪声进行削弱与抑制的有效方法,对信号参数的提取精度高。经过大量的野外实验验证了针对奇异噪声处理方法的可行性与实用性,获得的高信噪比、低噪声的地面核磁共振信号为地面核磁共振反演提供了精确的参数。 王中兴 荣亮亮 林君关键词:地面核磁共振 噪声 阈值 FID 继电器平滑切换技术及其在核磁共振感应系统中的应用 被引量:5 2011年 分析了继电器对信号调理电路产生干扰的原因,提出了消除继电器干扰的继电器平滑切换技术,设计了基于N沟道金属氧化物半导体管的平滑切换电路,并在核磁共振感应(MRS)系统中进行应用。经过实际测试,证明这一技术能够有效地消除继电器产生的干扰,使延时缩短至8ms,提高了信号调理电路接收微弱信号的能力,改善了JLMRS系统的性能。 尚新磊 林君 田瑜娟 王应吉关键词:仪器仪表技术 继电器 平滑切换 用地面核磁共振方法评估含水层涌水量的实例 被引量:20 2008年 地面核磁共振(NMR)方法是地球物理上采用的探测地下水的最新方法,能够探测地下含水层中的自由水.但是有时会出现对地下含水层的出水量判断失误的现象,这种失误发生的主要原因是由于IRIS仪器设计时假设利用NMR信号的弛豫时间就能够区分地下含水层中的自由水和束缚水,实际上弛豫时间取决于以下几个参数即:孔隙度、渗透率和导水率.地层孔隙水中氢质子弛豫时间不仅与其本身的弛豫特点有关,还与岩石孔隙结构、成份密切相关.为了更好的理解以上这些参数对地下含水层涌水量的影响,本文讨论了含水多孔介质的弛豫特性,研究有效孔隙度与含水量之间的关系,给出计算渗透率和导水率的方法,利用几个实测地点数据资料分析地下含水层岩性对涌水量的影响,结果表明地层中平均含水量大而且含水地层弛豫时间较长的地点才能获得较大的涌水量. 孙淑琴 赵义平 林君 李海生关键词:核磁共振 含水层 涌水量 基于4倍频采样的数字正交FID信号检测技术 被引量:7 2010年 提出了基于4倍Lamor频率采样的数字正交锁相放大技术提取包络信号,该技术是根据开关型正交矢量锁定放大器的基本原理和三角函数的特征,通过4倍Lamor频率采样和数字叠加的方法,实现了信号正交与低通滤波功能。该数字正交方法较模拟正交法的优点是能够提高信号的信噪比,且电路设计简单。利用该法所设计的地面核磁共振找水仪采集系统在探寻地下水源中已得到验证与应用,在叠加次数仅为NUMIS系统1/2时,其信噪比至少提高0.5倍。该方法提高了仪器的工作效率和对信号参数的提取精度。 王中兴 荣亮亮 林君 尚新磊 段清明 蒋川东关键词:地面核磁共振 核磁共振发射波形质量评估及影响因素分析 被引量:10 2010年 核磁共振发射电流波形存在暂态响应和电流衰减,降低了发射波形质量,严重影响探测精度。结合国内外核磁共振找水仪发射机研制情况,给出了发射波形质量的评估参数,提出了针对核磁共振找水仪的暂态响应和电流衰减的数值计算方法,结合发射波形数值计算结果讨论了影响发射波形质量的仪器系统参数。基于吉林大学自主研制的核磁共振找水仪发射机的实测结果与计算推论一致。该发射波形质量评估及影响因素分析可为不同核磁共振找水仪发射机设计提供依据。 荣亮亮 王中兴 林君 段清明 尚新磊关键词:暂态响应 核磁共振找水仪发射机主回路的设计与仿真 被引量:2 2008年 为保证核磁共振找水仪的发射机主回路发射大功率电流,加大探测地下淡水资源的深度,针对发射机主回路在运行中产生的瞬态电压和浪涌电流问题,对几种典型缓冲电路进行了分析与计算。通过仿真实验,确定了发射机主回路的缓冲电路和快速关断电路关键器件的最佳参数。使IGBT(Isolation Gate Bipolar Tran-sistor)的C、E两端瞬态电压尖峰降低了150 V,IGBT的电流不超过发射机所能发射的最大电流(最高电流为400 A)。从而保证了IGBT的C、E两端电压平稳;保证大功率电流可靠、有效地发射。 孙丽茹 段清明 王应吉 荣亮亮 于占龙关键词:核磁共振 缓冲电路 参数设计