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第三季 第二十五章 期末考试（第3页）

核磁共振测深

核磁共振测深（mrs）方法是目前唯一直接探查地下水的新方法。

磁共振测深方法是目前唯一直接探查地下水的地球物理方法。

不打钻就可以确定出含水层的深度，厚度，含水率，含水层平均孔隙度。

且完成一个核磁共振测深点的费用仅为一个水文地质勘探钻孔费用d的110，因而该方法在地下水探测，水资源普查等方面获得了广泛应用。

但由于磁共振探水仪的接收灵敏度高，接收到的mrs信号（纳伏级）非常微弱，因为极易受到电磁噪声的干扰，主要包括自然环境中的随机自然噪声，电力线噪声（50hz及其谐浪）影响较为严重。

这些干扰的存在直接影响mrs的有效信号的提取，进而影响后续反演解释的准确性。

因而核磁共振的研究目的是根据随机自然噪声，电力线噪声自相关和互联关函数的特点。

基于相关检测的手段开展滤波器设计，同时结合labview和matlab两种编程软件的优势，实现mrs信号与噪声的分离。”

“我光知道hot这个韩国组合，确实是脑残加噪声的结合！”

陈斐插上了话。

甘毅明显不知道这个组合，稍微顿了一下，继续开了口：

“mrs方法的基本原理。

mrs方法应用mumis，通过由小到大地改变激发脉冲距q（q-jt，式中j，t分别为激发电流脉冲的幅值和持续时间）方式，来测探由浅到深的含水层的赋存状态，进而获得探测的目标体内有无地下水活动的信息。

mrs方法利用了水中氢核（质子）的驰豫特性差异，在地面上利用mrs观测，研究目标体内水质子产生的核磁共振信号的变化规律，进而探测地下水。

核磁共振是一个基于原子核特性的物理现象，系指具有核子顺磁性的物质选择性地吸收电磁能量，从理论上讲，应用nmr的技术的唯一条件是所研究物质的原子核磁矩不为零，且氢核是地层中具有核子顺磁性物质中丰度最高，磁旋比最大的核子。

在稳定地磁场的作用下，氢核像陀螺一样绕着地磁方向旋进，其旋转频率（拉摩尔圆频率），与地磁场强度和氢核的磁旋比有关。

激发磁场

氢核在地磁作用下，处在一定能级上，如果以具有拉摩尔频率的交变磁场b，对地下水中的质子进行激发，则使原子核能间产生跃迁，即产生核磁共振。

在mrs方法中，通常向铺在地面上的线圈（发射接收线圈）****入频率为拉摩尔频率的交变电流脉冲，交变电流的包络线为矩形。

在地中交变电流形成的交变磁场激发下，使地下水中氢核形成宏观磁矩，这一宏观磁矩在地磁场中产生旋进运动，其旋进频率为氢核所特有，在切断激发电流脉冲后，用同一线圈拾取由不同激发脉冲矩激发产生的nmr信号，该信号的包络线呈指数规律衰减。

nmr信号强弱或衰减快慢直接与水中质子的数量有关，即nmr信号的幅值与所探测空间内自由水含量成正比，因此构成了一种直接找水技术，形成了地面核磁共振找水方法。”

“不是，找水干什么，你又变成自来水公司的编制了？”

陈斐不解

“不是找水，而是在进一步发掘前，要先了解底层空间的状况，看看有没有地下水溢入，从而决定挖掘方式。”

“所以说，为什么是外国人在操作这些仪器啊！”

**强还是不明白。

“德国柏林大学在此领域是no.1。

只有他们玩的转。

mrs的仪器研制方面，法国的iris公司为唯一商品仪器制造，世界各国的使用的仪器都是该公司产品。”

“歪日，一家的生意么？”

**强撇嘴。

“当然，虽然还有俄罗斯在使用他们自己研制的核磁共振层析找水仪，就是hydr0sc0pe3b。”

“您继续！”

“不过，俄罗斯的东西你们也知道，和国产货一样，相比尖端货来说，仪器傻大黑粗，勘探深度仅为100m，水文地质信息贫穷落后。”

“所以仪器的使用者不可避免要有外国专业人士来操控。”

“我说这么牛逼的古墓，放着一帮歪果仁折腾。”

“虽然近年来我们的行业为msr仪器和找水产业国产化积累了经验和人才，技术储备。

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