页岩核磁共振横向弛豫时间与孔径分布量化关系及应用

核磁共振横向弛豫时间(T2)常用于表征页岩的全孔径分布特征。为确定T2谱与页岩孔径的量化关系,选取济阳坳陷沙河街组7块页岩样品进行低温氮吸附、核磁共振实验。利用T2几何平均值和孔隙比表面积、孔隙体积之间的关系式,获得T2谱计算孔径分布的关键参数——表面弛豫率。7块页岩样品的表面弛豫率为1.52~3.06 nm/ms,平均值为2.53 nm/ms。由表面弛豫率计算的孔径分布结果与低温氮吸附的NLDFT模型计算结果相似度高,证实了页岩表面弛豫率确定方法和取值的合理性。利用上述方法确定了济阳坳陷典型页岩薄层的孔径分布,结合储层物性和地球化学分析结果,认为页岩中泥质薄层主要起到生-储作用,而纤维状方解石薄层、粉晶方解石薄层和长英质薄层则可以作为储-渗通道。在研究页岩油微观富集、流动机制及评价页岩油“甜点”时,需细化分析不同薄层的孔径分布特征及其生-储-渗作用。

磁共振弛豫时间定量成像预测乳腺浸润性导管癌分子亚型的价值

目的探讨磁共振弛豫时间定量成像对乳腺浸润性导管癌(IDC)分子亚型的预测价值。方法对79例IDC患者行MRI常规扫描及弛豫时间定量成像,根据病灶免疫组化结果分为不同的免疫组化指标组、分子亚型组,比较各组病灶MRI征象、T_(1)值、T_(2)值差异,并采用受检者工作特征(ROC)曲线评价单独使用T_(1)、T_(2)值及二者联用对IDC分子亚型的鉴别诊断价值。结果79例患者共82个病灶中,Luminal A型16个(19.51%)、Luminal B1型11个(13.41%)、Luminal B2型27个(32.93%)、酪氨酸激酶受体-2过度表达型(Erb-B2过表达型)14个(17.07%)、三阴型(TNBC)14个(17.07%)。各分子亚型患者年龄、病灶分布、最大径、形态、边缘、强化表现差异均无统计学意义(P>0.05)。免疫组化指标中仅Ki-67阳性组T_(1)值高于阴性组(P<0.05)。ROC曲线分析显示,Ki-67阳性病灶T_(1)值临界值为2145 ms,约登指数为0.368,敏感度为53.47%,特异度为83.33%,曲线下面积(AUC)为0.640(95%CI:0.527~0.744)。Luminal A、Luminal B1、Luminal B2、Erb-B2过表达型、TNBC分子亚型间T_(1)、T_(2)值差异均无统计学意义(P>0.05),而Luminal型病灶T_(1)、T_(2)值均低于TNBC型(P<0.05)。ROC曲线分析显示,联合T_(1)、T_(2)值鉴别Luminal型/TNBC型的效能优于单独使用T_(1)、T_(2)值。结论T_(1)mapping可作为预测IDC肿瘤Ki-67高低表达程度的方法之一,联合使用T_(1)、T_(2)值可提高预测Luminal型/TNBC型的效能。

基于电化学阻抗谱及弛豫时间分布的锂电池异常识别与诊断

针对锂离子电池模组中单体电池的状态识别与诊断问题,基于电化学阻抗谱和弛豫时间分布曲线,引入仿射传播(AP)聚类算法进行电池模组异常识别,并与基于密度噪声鲁棒空间聚类(DBSCAN)算法进行对比,以10个正常样本、多个异常样本进行识别。结果表明,AP聚类算法在精度、鲁棒性、参数敏感性方面(数据重叠、密度不均等)表现得比DBSCAN算法更好。另外,引入极端梯度提升(XGBoost)回归器,在存储该电池对应的一定数据后,对同样电池进行识别时,直接通过XGBoost回归器进行电池异常诊断。结果表明,异常检出率为100%,异常种类识别准确率超过92%。最后,提出了包括数据收集、特征提取、识别诊断等关键环节的电池模组异常识别和诊断系统。

对MIS结构热弛豫时间的分析计算

对MIS(金属-绝缘层-半导体)结构从深耗尽过渡至强反型状态所需的热弛豫时间进行了研究。通过建立较教科书更精确的模型,对热弛豫时间τth与深耗尽时耗尽区宽度x d0、强反型时耗尽区最大宽度x dm、耗尽区内少子净产生率G和掺杂浓度N D等关键物理量之间的关联进行了推导,并基于MEDICI平台对推导结果完成了仿真验证,从而加强了学生对半导体表面效应的理解,也利于他们未来从事半导体方面的创新研究。

基于磁共振弛豫时间实现加权像和压脂技术

磁共振成像是根据生物磁性核在磁场中表现的共振特性进行成像的新技术,其中弛豫时间是实现和控制成像的重要物理量.本文使用磁共振成像实验仪,对相关样品的纵向弛豫时间T 1、横向弛豫时间T 2进行测量,并且基于不同弛豫时间采用自旋回波序列实现T 1、T 2加权像,用反转恢复成像序列实现磁共振成像对脂肪的抑制.

基于弛豫时间分布函数的油纸绝缘老化状态研究

为减小基于扩展Debye模型的老化状态评估方法对描述套管油纸绝缘劣化过程和解释老化机理时存在的误差,本文测试分析了不同老化程度油纸绝缘样品的极化-去极化(PDC)曲线,建立了考虑弛豫支路呈概率分布的分布式Debye模型,并通过正则化方法进行求解,最终提出了油纸绝缘套管老化状态的精确评估方法。结果表明:随老化程度的增加,极化电流整体向去极化电流增大、弛豫时间减小的方向移动,曲线达到稳定值的时间缩短;分布式Debye模型能够较好地描述老化油纸绝缘样品的多弛豫过程,正则化方法则能够较好地解决求解病态线性方程组时遇到的系统不适定问题;随着老化程度的增加,样品弛豫主峰所对应的弛豫时间分布函数概率密度增大,最可几弛豫时间常数逐渐减小;本文构建的老化状态评估模型具有较高的评估精度,误差均小于1.37%。

基于弛豫时间下的折射机制

本文以光子、光波及惠更斯理论,探究了光的折射、双折射的物理机制。光的折射,是入射光跟透明体界面质点发生作用时存在一个很短的弛豫时间,在这个短暂时间里,光波在该点停滞不前,直至质点(原子)向低能态跃迁时才向外辐射,所产生的子波同时到达某位置形成新的包络面(包迹),新的包络面不再平行原来的入射波面,从而传播方向发生了偏折。光的双折现象,是物质分子(CaCO_(3))在凝聚过程中分子晶体排列结构有了特殊性,对入射光来说具有了两个不同“界面”,因而呈现双折射现象。

岩石激发极化弛豫时间谱与孔隙结构、渗透率的关系

激发极化衰减曲线包含丰富的地层信息,且由多个指数衰减叠加而成.本文采用奇异值分解法对泥质砂岩的激发极化衰减谱进行多指数反演,得到光滑连续的激发极化弛豫时间谱,合适的弛豫时间分布点数为32～6 4 .激发极化弛豫时间谱能够表征饱和NaCl溶液的岩石孔隙结构.结合孔隙度和弛豫时间几何平均值,能够显著提高渗透率的求取精度.

可激发气体振动弛豫时间的两频点声测量重建算法

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.

正常胎儿脑形态和髓鞘形成的MRI以及弛豫时间测量

目的 :评价胎脑形态学和髓鞘形成过程的MR成像 ,对胎脑弛豫时间进行测量。材料和方法 :正常胎脑标本 3 2例 ,胎龄 16～ 3 9周。对胎脑形态以及 8个解剖区的信号强度进行了评价 ;对脑灰、白质的T1和T2弛豫时间进行了测量并对数据进行统计学分析。结果 :MR成像能很好地显示某些脑裂、脑沟及脑回按时间依次出现的过程 ;髓鞘形成过程发生较早 ,呈现为向头端有序的变化方式 ;胎儿脑白质的T1和T2弛豫时间明显长于灰质的T1和T2弛豫时间。结论 :MR成像可用于评价胎脑形态及髓鞘形成 ;胎脑含水量持续高于成人脑含水量 ,水在胎脑灰、白质中的分布与成人不同。

由1990年共和7.0级地震震后垂直形变求得的地球介质有效弛豫时间和粘滞系数

１９９０年４月２６日青海共和７．０级地震的震后垂直形变速率具有典型的指数型衰减特征．本文根据Ｏｋａｄａ弹性位错地表垂直位移表达式，利用对应原理导出了其标准线性固体粘弹性解．通过引入“地球有效弛豫时间和有效粘度”的概念，进一步导出了由震后垂直形变求地球有效弛豫时间和粘度的简单公式，该公式与发震断层的位错参数无关．反演结果表明，共和震区地球介质的有效弛豫时间τ＝η／μ为２．６ａ，有效粘滞系数η为约１０１８Ｐａｓ．

高分辨MR T2弛豫时间在骨质疏松跟骨检查中的价值

目的探讨T2弛豫时间在高分辨MR跟骨扫描中的价值。方法受检者50例，男20例，女30例。年龄29～75岁，平均60．4岁。经DAX测定，按骨密度修订标准分为4组：正常男性组10例、正常女性组12例、异常男性组10例、异常女性组18例。高分辨磁共振对50例左跟骨（非优势足）进行T2弛豫时间测定扫描。快速自旋回波序列，层厚4mm，TR／TE-2000ms／16ms、98ms。选定跟骨5个感兴趣区对各组进行测定；对12名正常女性跟骨小梁密集部位（跟骨后部）与空虚部位（跟骨前部）的T2^＊测定数据。所有结果采用非配对t检验和相关性分析。结果异常女性组-正常女性组、异常男性组-正常男性组的T2弛豫时间有显著性差异，正常组在94．7～113．8ms之间，异常组在119．4～127．4ms之间（P〈0．05）。两组年龄与T2弛豫时间呈明显正相关，骨密度与T2弛豫时间呈明显负相关。12名正常女性跟骨小梁密集部位（跟骨后部）与空虚部位（跟骨前部）的T2^＊测定，密集部位的T2^＊值较空虚部位短，有非常显著性差异（P〈0．007）。结论高分辨MRT2弛豫时间测定在骨质疏松研究中有较高的参考价值，可作为骨质疏松的信息补充。

弛豫时间测量的数据拟合

介绍了计算弛豫时间的数据拟合原理、拟合误差估计及拟合优度的统计度量，在此基础上，用ＮＤＰ一ＦＯＲＴＲＡＮ３８６语言自编了拟合程序ＳＩＭＦＩＴ，该程序能提供不同的拟合方法和多种拟合函数供使用，并能显示拟合曲线和拟合误差，特别适用多指数弛豫的数据拟合。

基于-1H-NMR的胜利褐煤原位低温干燥过程中弛豫时间及孔结构变化

传统煤水分测定对煤样有破坏,同时BET法在煤孔结构测试中也遇到许多困难。利用1H-NMR研究褐煤低温干燥过程中水分赋存状态及孔结构变化,包括原位干燥过程中褐煤水分横向弛豫时间T2的动态发展及孔结构变化规律。结果表明:空气自然干燥状态下,胜利褐煤中不冻水和束缚水占绝大多数,其中束缚水结合力较弱。在50℃前,部分束缚水较易脱附;干燥后冷却样品中残余水的束缚性随处理温度的升高而增加;105℃干燥脱水后,微孔增加,中孔比例减少,大孔或裂隙增加,残余水分保留在10 nm以下孔隙中,为不冻水;此时含水孔隙仅占全部孔隙的19%,远小于原煤(58%)。1H-NMR可以在无损伤情况下连续监测煤中水分、孔结构的分布变化,更适用于煤水分及孔结构的测定。

弛豫时间对1200 MPa级热轧双相钢组织性能的影响

基于合金减量化原则,采用以超快冷技术为核心的新一代TMCP技术制备了1200MPa级热轧双相钢,研究了弛豫时间对试验钢组织和性能的影响。研究表明:随着弛豫时间增加,试验钢铁素体晶粒尺寸和体积分数均增加,屈服强度降低,伸长率均在10.0%以上;组织中马氏体均以块状马氏体为主,并由块状向小岛状转变,其体积分数减少,抗拉强度降低,屈强比减小,n值增加。弛豫时间影响到铁素体和马氏体的体积分数及内部结构。弛豫9 s的试验钢,铁素体体积分数为44.2%,铁素体晶粒尺寸为3.4μm,组织中块状马氏体中板条束条宽细化至0.3μm及较多的小岛状马氏体有利于n值,抗拉强度达到1258 MPa,伸长率为12.0%,屈强比最低为0.55,n值高达0.13,其综合性能最好。

量子点荧光免疫和磁弛豫时间传感检测沙门氏菌的研究

基于量子点和超顺磁纳米颗粒分别构建了沙门氏菌的荧光免疫和磁驰豫时间(magnetic resonance switch,MRS)免疫传感的分析方法,并应用于水样中沙门氏菌的检测。在荧光免疫分析方法中,利用偶联有沙门氏菌捕获抗体的磁探针对样品中沙门氏菌进行富集,然后加入偶联有沙门氏菌检测抗体的量子点荧光探针,基于双抗夹心的模式对水样中沙门氏菌的含量进行了测定。量子点的荧光强度和样品中沙门氏菌的浓度呈正相关,检出限是102 cfu·mL-1,检测时间为2h。在MRS免疫反应过程中,偶联有沙门氏菌捕获抗体的超顺纳米磁珠会特异性地结合沙门氏菌,导致超顺纳米磁珠由原来的分散状态转变为聚集状态,从而引起其相邻水分子的质子横向弛豫时间(spin-spin relaxation time,T2)的改变,通过测定T2的改变量ΔT2实现水样中沙门氏菌的检测。结果表明MRS传感器检测沙门氏菌的检测限是103 cfu·mL-1,检测时间是0.5h。比较了这两种方法在检测沙门氏菌方面的优劣及应用潜力。

弛豫时间对高强热轧双相钢组织性能的影响

基于合金减量化原则,采用以超快冷技术为核心的新一代TMCP技术制备了600 MPa级热轧双相钢,研究了弛豫时间对试验钢组织性能的影响。研究表明：随着弛豫时间增加,试验钢铁素体晶粒尺寸和体积分数均增加,屈服强度降低,伸长率增加;组织中马氏体均以长条马氏体为主,并由块状向小岛状转变,其体积分数减少,抗拉强度降低;屈强比先减小后增加,n值先增加后减小。弛豫时间对铁素体和马氏体的体积分数及内部结构有影响。8 s弛豫的试验钢,组织中大量的长条马氏体及两相间较宽的过渡区提高了材料的位错密度和均匀变形能力,其铁素体体积分数为82.2%,铁素体晶粒尺寸为5.1μm,抗拉强度达到625MPa,伸长率为27.0%,屈强比最低为0.56,n值高达0.20,综合性能最好。

多弛豫时间格子波尔兹曼方法的分块算法

为了进一步提高格子波尔兹曼方法计算效率,对"多弛豫时间"格子波尔兹曼方法的分块算法进行了研究,通过适当的处理来耦合各分块区域之间的计算,以满足界面处质量、动量及应力的连续,并保证物理时间上的同步.采用该算法对雷诺数为100时两平板间二维偏置圆柱绕流非定常流动进行了数值模拟.计算中分为2个区,将圆柱附近区域网格加密,就粗细网格间距比值为1,2,4,8共4种情况分别进行了计算,得到了圆柱附近涡量分布图与圆柱阻力和升力系数.计算结果表明:随着圆柱附近局部网格密度的增加,流场中存在于圆柱前驻点附近的非物理振荡现象得到了显著的消除;当网格密度达到一定程度后,计算所得圆柱阻力和升力系数与基准解的吻合程度令人满意,从而验证了该算法的有效性.

磁共振T_2弛豫时间和ADC评估腰椎间盘退变的对比研究

目的:探讨MRI定量测量T2弛豫时间和表观扩散系数(ADC)对腰椎间盘退变的诊断价值和临床意义。方法:46例无症状青年志愿者行腰椎常规MRI、T2-mapping和DWI检查。由两位医师分别对椎间盘进行Pfirrmann分级,并间隔一周2次测量髓核的T2值和ADC值。结果:同一观察者或不同观察者间测量的T2值和ADC值的一致性均较好(ICC=0.86~0.93,P<0.01)。髓核T2值及ADC值均与Pfirrmann分级呈负相关,但以T2值相关性更佳(rT2=-0.70,P<0.01;rADC=-0.60,P<0.01)。髓核T2值和ADC值在不同Pfirrmann分级之间的差异均有统计学意义(F=60.6和72.3,P<0.01);各级间两两比较,T2值的差异均有统计学意义(P<0.05)。但ADC值在PfirrmannⅠ级与Ⅱ级间的差异无统计学意义(P>0.05)。T2值和ADC值鉴别Ⅰ级与Ⅱ级、Ⅱ级与Ⅲ级、Ⅲ级与Ⅳ级椎间盘的ROC曲线下面积分别为0.86、0.92和0.80(P均<0.01);0.69(P<0.01)、0.90(P<0.01)和0.74(P<0.05)。结论:T2值和ADC值均能定量评估腰椎间盘退变,二者相互结合能更全面地观察椎间盘早期退变的特征。

弛豫时间与软骨生化成分的相关性研究

目的:探讨MR弛豫时间反映软骨生化成分变化的可行性及两者的相关性。材料和方法:离体牛软骨用胰蛋白酶处理10例、胶原蛋白酶处理7例、胰蛋白酶和胶原蛋白酶混合处理7例,并设置相等数量的对照组,然后测量软骨T1值、T2值及延迟钆增强软骨MR成像指数(T1Gd)。结果:①胰蛋白酶导致软骨氨基葡聚糖(glycosamin-oglycan,GAG)明显下降,但胶原网络无显著改变;胶原蛋白酶和混合酶处理均导致GAG明显下降并胶原网络破坏。②胰蛋白酶处理后,软骨T2(43.1±5.4ms)与对照组(40.5±6.1ms)无统计学差异,T1明显增高(1009.4±93.1ms与872.0±79.8ms),T1Gd明显降低(124.3±39.8ms与145.8±54.3ms)。③胶原蛋白酶处理后,处理侧T2(167.6±27.4ms)和T1(1351.9±205.2ms)均明显高于对照侧(44.0±8.1ms,788.0±71.3ms),而T1Gd(112.1±12.9ms)明显低于对照侧(153.4±22.7ms);混合酶处理后,处理侧T2(184.9±69.5ms)和T1(1356.6±253ms)也明显高于对照侧(40.9±4.9ms,783.3±43.7ms),而T1Gd(106.7±2.6ms)也明显低于对照侧(172.1±53.7ms)。④胶原蛋白酶处理和混合酶处理的T2及T1均无统计学差异,但均显著高于胰蛋白酶处理组。三种酶处理的T1Gd无统计学差异。结论:MR弛豫时间(T2、T1、和T1Gd)均可反映软骨生化成分的早期改变。其中,T2主要反映胶原的变化,T1Gd主要反映GAG的含量,而T1则同时受胶原和GAG的影响。