Разработка ядерно-магнитных расходомеров и релаксометров для исследования состояния и распределения скоростей в потоке конденсированных сред.

В настоящее время явление ядерного магнитного резонанса (ЯМР) является незаменимым инструментом при проведении научных исследований в химии, биологии, медицине и других направлениях, а также в промышленном производстве. Его основными преимуществами является универсальность и возможность проводить измерения, которые не изменяют физическую структуру и химический состав среды.С помощью явления ЯМР можно проводить исследования жидких сред как в стационарном, так и в текущем состоянии. На данный момент разработано и выпускается большое число приборов для исследования конденсированных сред в стационарном состоянии. Разработаны и выпускаются модели ЯМР расходомеров для измерения расхода текущей среды. В ряде случаев они позволяют контролировать время поперечной релаксации Т2 текущей среды. Однако результаты проведенных исследований показали, что существует большое число случаев, особенно для смесей жидких сред, когда измерения одного времени Т2 недостаточно для определения состояния среды. Для надежного и эффективного контроля состояния текущей среды необходимо измерять две константы релаксации (Т1 и Т2). При больших колебаниях температуры текущей среды в разработанных конструкциях приборов возникают сложности с регистрацией сигнала ЯМР с необходимым отношением сигнал/шум. Это ограничивает возможности исследований. Кроме того, ряд важных фундаментальных вопросов физики, касающихся текущих жидкостей, которые могли бы быть решены с использованием ЯМР, в настоящей момент даже не рассматриваются по причине отсутствия методик и приборов для исследований. Примером является исследование распределения скоростей в текущих потоках при различных температурах.Поэтому целью проекта является разработка нового перспективного устройства для проведения контроля состояния и расхода текущей среды в режиме реального времени и методов исследования потоков текущей жидкости. Для этого будут проведены исследования особенностей эволюции вектора ядерной намагниченности в текущей жидкости при различных значениях магнитных полей, скоростей потока, температурах и т.д. По результатам исследований будет разработаны методы исследования структуры потока и контроля состояния текущей среды. Кроме того, будет разработан лабораторный макет, удовлетворяющий современным требованиям к точности измерения и надёжности работы.Наличие такого прибора расширит возможности российских ученых при проведении исследований и сможет значительно повысить конкурентоспособность российской промышленности. Помимо этого, его использование также поможет российской промышленности в условиях новых больших вызовов, которые будут возникать при ужесточении требований к качеству и стоимости выпускаемой продукции.