Изготовление макетов и разработка методики для исследования физико-химических свойств и фазового состояния крупноразмерных образцов или потока образцов на основе измерения характеристик ядерного магнитного резонанса (ЯМР)

Предметом опытно-конструкторской работы (НИОКР) являются: - методики ядерного магнитного резонанса, используемые для исследования физико-химических свойств и фазового состояния образцов, содержащих наиболее распространённый изотоп водорода 1H; - технические решения в области приборостроения ЯМР. Целью научно-исследовательской является разработка технических решений для мобильной установки на основе ядерного магнитного резонанса (ЯМР) и разработка новых методик получения характеристик физико-химических свойств и фазового состояния крупноразмерных образцов (диаметр до 115 мм и до 1000 мм в длину) или потока образцов. Задачами НИОКР являются: - разработка методик получения физико-химических свойств и фазового состояния на основе измерения характеристик ядерного магнитного резонанса (ЯМР); - разработка технических решений и изготовление макетов основных блоков ЯМР установки для получения характеристик ядерной магнитной релаксации и трансляционной подвижности в крупноразмерных образцах. При выполнении работы использовались приборы и магнит MagEg-ДХ-300/180, разработанный компанией «Перспективные магнитные технологии и консультации» (http://www.amtc.orgб г. Троицк, Россия). Для визуализации данных ЯМР-томографии за счет средств фонда было приобретено программное обеспечение «DICOM-просмотрщик» компании «ИНОБИТЕК» (https://inobitec.com, г. Воронеж, Россия). В результате выполнения НИОКР были получены следующие результаты: а) разработаны методики и математическое обеспечение (алгоритмы) для получения: 1) спектров времён спин-спиновой релаксации T2; 2) спектров времён спин-решёточной релаксации T1; 3) спектров коэффициентов самодиффузии Ds; 4) 2D карт совместных спектров T1-T2; 5) 2D карт совместных спектров T1-Ds; 6) 2D карт совместных спектров T2-Ds; б) разработаны макеты блоков мобильной ЯМР-установки: 1) передатчика ЯМР-установки; 2) предусилителя 3) приёмника ЯМР-установки; 4) проведён анализ однородности магнитной системы; в) разработана структура и отдельные модули программного обеспечения: 1) для управления ЯМР-установкой; 2) для пост-обработки данных измерений и визуализации результатов. Областью применения результатов НИОКР является экспресс-контроль физико-химических свойств и динамического фазового состояния образцов, имеющих протяжённые размеры или потока образца. Экономическую эффективность или значимость работы определяют результаты применения мобильной установки, которые позволяют оперативно оценивать качественные и количественные показатели сырья и изделия, а также контролировать процесс изготовления или транспортировки.