核磁共振（NMR）技术找水
地面核磁共振（SNMR）方法利用了不同物质原子核弛豫性质差异产生的NMR效应，即利用了水中氢核（质子）的弛豫特征差异，在地面上利用核磁共振找水仪，观测、研究在地层中氢质子产生的核磁共振信号的变化规律，进而探测地下水的存在性及其赋存特征。该方法应用核磁感应系统（NUMIS）实现对地下水信息的探测。
核磁共振是一种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技术的唯一条件是所研究物质的原子核磁矩不能为零。氢核是地层中具有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，氢核像陀螺一样绕地磁方向旋进（图4－1－1），其旋进频率（拉摩尔频率）与地磁场强度和原子核的磁旋比有关。
氢核在地磁场作用下，处在一定的能级上。如果以具有拉摩尔频率的交变电磁场对地下水中的氢质子进行激发，则使原子核能级间产生跃迁，即产生核磁共振。
通常向铺在地面上的线圈（发射线圈）中供入频率为拉摩尔频率的交变电流（图4－1－2），交变电流的包络线为矩形（图4－1－3（a）），在地下交变电流形成的交变磁场激发下，使地下水中的氢核子，形成宏观磁矩。这一宏观磁矩在地磁中产生旋进运动，其旋进频率为氢核子所特有。等切断电流脉冲后，用同一线圈（接收线圈）拾收不同激发脉冲激发所产生的NMR信号，该信号的包络线呈指数规律衰减（图4－1－3（b）），信号强弱或衰减快慢直接与水中的质子的数量有关，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探测地下水信息的技术，形成了地面核磁共振探测地下水方法。
图4－1－1 质子磁矩在磁场作用下的旋进运动
图4－1－2 SNMR方法探测地下水原理示意图
图4－1－3 SNMR信号时序图
电磁
核磁共振（NMR）技术是当今世界上的尖端技术，用核磁共振方法直接探查地下水是该技术应用的新领域，开创了地球物理方法直接找水的先河。
利用核磁共振技术找水的首创国是前苏联。从1978 年起，前苏联科学院西伯利亚分院化学动力学和燃烧研究所（ICKC）以A G Semenov 为首的一批科学家开始了利用核磁共振技术找水的全面研究。他们用三年时间研制成了原型仪器，在其后十年间对仪器进行改进，开发出世界上第一台在地磁场中测定NMR 信号的仪器，称为核磁共振层析找水仪（Hydroscope）。该仪器作为新的探测地下水的重要手段，于1988 年在苏联和英国申请了专利。在此期间他们进行了仪器改进和解释方法的研究，试验研究遍及前苏联的大部分国土，北到极地附近的新地岛，南到中亚的哈萨克斯坦、吉尔吉斯斯坦、乌兹别克斯坦、土库曼斯坦、乌克兰及西部的波罗的海沿岸的立陶宛和白俄罗斯。根据在中亚等地区已知的400 多个水文站上的对比试验，总结和研制出了一套正反演数学模型、计算机处理解释程序和水文地质解释方法，这一成果居世界领先水平。与此同时，在澳大利亚、以色列等国家（地区）先后进行的试验，也证明了地面核磁共振方法是目前世界上唯一的可直接找水的地球物理新方法。
地面核磁共振找水技术是目前唯一可用于直接探测地下水的物探技术。利用该项技术除可以获得什么地方有水、有多少水的资料之外，还可以获得含水层的有关信息。自80年代原苏联新西伯利亚化学动力和燃烧研究所（ICKC）在理论和实践两个方面取得NMR找水成功后，该项技术得到了发达国家的普遍注意。在过去的十年中，许多国家相继与ICKC合作，将该项技术用于多国不同水文地质条件下的试验，在一般情况下，都取得了较好的效果。1997年后，我国引进了三台法国生产的核磁共振仪器（NUMIS），开始了地面核磁共振找水技术的应用和研究。就国际范围来说，目前普遍认为NMR是一项很有发展前景的直接寻找地下水的方法。
一、NMR找水原理及方法
如将磁矩为μ的带电粒子置于一个稳定磁场HO内，该磁矩将作绕磁场的运动。这种运动被称为拉莫尔旋进，频率被称为拉莫尔频率（每一种原子核皆具有自己的特定频率值）。如将一个交变小磁场H1按垂直方向加到主磁场HO上，当H1的频率与拉莫尔旋进频率一致时，磁矩将大量吸收交变磁场的能量，产生共振现象。1946年，帕塞尔和布洛赫同时发现物质中的核磁共振现象。
NMR找水的理论基础是包括水中H＋在内的许多原子核都具有非零磁矩，并且处于不同化学环境中的同类原子核（如水、苯或环乙烷中的氢原子）具有不同的共振频率。因此，在给定的频率范围内，如果存在有NMR信号，那就说明试样中含有该种原子核类型的物质。
NMR找水方法以利用核磁共振现象为基础，通过建立非均匀磁场和地球物理NMR层析，研究地下水的空间分布。80年代，原苏联利用NMR现象直接寻找地下水的方法和仪器研究成功，并把这种仪器称为示水仪（Hydroscope）。它包括发射机、接收机及发射-接收线圈。测量时，发射一个具有相关共振频率的交流电。将电流突然中断，并将同一线圈作为NMR信号的接收线圈。重复几十乃至几百次记录和平均NMR信息，以提高信噪比。然后利用专门程序对资料进行处理并将信号按水文地质参数随深度的变化加以解释。
二、国内外发展现状与找水技术的进展
60年代，我国的地球物理工作者也开展过NMR找水试验，但未获得成功。中国地质大学、中国地质科学院水文地质环境地质研究所（保定）和新疆的水利部门分别于1997年和1999年先后引进三套Numis系统，使我国成为生产国外拥有NMR仪器最多的国家。中国地大利用Numis系统先后在河南西平县找到了裂隙水；在湖北永安、孝感把山电站分别找到了优质岩溶水和裂隙水。水文地质环境地质研究所（保定）利用Numis系统在西北的找水试验中，也取得了良好的效果。以上国内应用实例说明，NMR是一种很有发展前途的找水新方法。但是需要看到，由于Numis仪器抗电磁信号干扰的能力低，在验收我国引进的三套仪器时，都未能取得一次性的良好效果，该缺点将成为影响它在我国比较发达地区的实际应用。
90年代，ICKC分别与澳大利亚、以色列、美国和法国合作试验，一般都能取得较好的资料。示水仪不仅能指出地下水的存在，而且还能描述不同亚含水层。但是，提供的导水系数及含水层结构的资料却不甚可靠；同时发现的主要问题是示水仪的抗工业干扰水平低。根据法国与ICKC的一项合作协议，在示水仪的基础上开发出一台新的NMR仪器（Numis），并在1996年前后推向国际市场。除此之外，在克服干扰方面也从天线放置形状上作了试验，发现利用“8”字形天线可降低干扰，但也存在一些不利条件需要克服。
三、展望
NMR找水的成功应用使物探技术从间接找水过渡到直接找水，是一项革命性发展。但目前NMR技术尚处于发展的初级阶段，在仪器和应用技术方面都还存在一些需要改进的问题，比如提高仪器抗电磁信号干扰能力、加大勘查深度、减轻仪器重量、降低仪器成本以及NMR信息的反演等问题。
核磁测井
答：目前的核磁测井仪，通过数据采集和信号处理技术的不断改进，不仅能很好探测共振衰减的慢分量（主要由毛管束缚水和自由流体产生），还能探测小于3ms的快分量（主要由粘土束缚水产生）。因此，测量横向弛豫衰减时间T2及其随时间的分布，能提供常规测井不能提供的关于地层孔隙大小及其结构的细节，进而分析流体的...
核磁共振氢谱是如何利用体内氢质子进行成像的?
答：探索神奇的核磁共振氢谱：原理揭示与应用解析</ 在生命科学的殿堂里，核磁共振氢谱（Nuclear Magnetic Resonance, NMR）堪称一项强大的工具。它是一种独特的磁共振波谱技术，通过探测体内丰富水分子和脂肪酸中密集的氢质子，为我们揭示了微观世界的生命奥秘。</ 氢质子，作为人体内所有组织中最密集的原子核...
核磁共振(NMR)是怎么一回事??
答：④发展三维核磁共振(3D—NMR)技术,随着NMR的研究对象向生物大分子转移,NMR技术所提供的结构信息的数量和复杂性呈几何级数增加,近来已出现3D—NMR技术来替代2D—NMR方法,用于生物大分子的结构测定。初步探索的结果表明3D—NMR方法不仅进一步提高了信号的分离能力,并且能提供许多2D—NMR方法所不能提供的结构信息,大大简化...
nmr是什么
答：NMR技术即核磁共振谱技术，是将核磁共振现象应用于分子结构测定的一项技术。对于有机分子结构测定来说，核磁共振谱扮演了非常重要的角色，核磁共振谱与紫外光谱、红外光谱和质谱一起被有机化学家们称为“四大名谱”。目前对核磁共振谱的研究主要集中在1H和13C两类原子核的图谱。对于孤立原子核而言，同一...
核磁核磁共振
答：它的工作原理是将人体置于强磁场中，通过射频脉冲激发体内氢原子核，吸收能量后在停止脉冲后释放信号，这些信号被接收并转化为图像。自20世纪80年代以来，MRI技术迅速发展，成为医学影像学的重要进步。它相较于CT，提供了更多的信息且无电离辐射，对诊断疾病如脑内血肿、脑肿瘤、血管畸形等具有显著优势。MRI...
核磁共振技术的在生物研究上的应用
答：生物膜上含有的H、C、P等具有非零自旋的磁性核 ，当与外磁场和射频场相互作用，并且满足共振条件时，将吸收射频场能量而发生自旋能级间的跃迁，这就是核磁共振(NMR)的基本原理。由于NMR技术可以对含水样品进行非破坏性测量，从而使观测能在接近生理条件下实现，并可通过生物膜上H、C和P进行综合研究，...
核磁共振技术的原理
答：近年来,人们发展了二维核磁共振谱技术,这使得人们能够获得更多关于分子结构的信息,目前二维核磁共振谱已经可以解析分子量较小的蛋白质分子的空间结构。 MRI技术 参见核磁共振成像 核磁共振成像技术是核磁共振在医学领域的应用。人体内含有非常丰富的水,不同的组织,水的含量也各不相同,如果能够探测到这些水的分布信息,...
...magnetic resonance,NMR)技术,NMR在结构生物学中有哪些应用?_百度...
答：这种核具有自旋和磁距，而且可以处在许多允许能级中的某一能级上。当将它置于一个外加的合适大小的磁场中时，它将会从一个能级跃迁至另一个能级，同时伴有电磁能辐射的吸收。外加磁场和射线吸收的相对大小，是根据与其周围相互作用来解释的。核磁共振技术是目前确定蛋白质和核酸等生物大分子溶液三维空间...
核磁共振英文简称
答：核磁共振技术包括两种类型：一种是核磁共振成像技术（Nuclear Magnetic Resonance Imaging，简称MRI），另一种是核磁共振波谱学技术（Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy，简称NMR）。其中，MRI主要应用于医学诊断，通过产生人体内部的三维图像，帮助医生诊断疾病。在化学领域中，核磁共振波谱学技术主要应用于有...
核磁共振是什么 科普核磁共振技术原理与应用?
答：核磁共振技术基于原子核的自旋和磁矩。原子核有自旋，就像地球自转一样，原子核也自转。这种自旋可以看作是一个小的磁矢量，因此原子核也具有磁矩。当原子核处于一个外部磁场中时，它的磁矩会发生取向，即磁矩会指向外部磁场的方向。外部磁场越强，原子核磁矩指向的方向越明显。总之，核磁共振技术是一种...
