석유탐사에서 자기공명검층은 저류층 내 유체의 양과 특성을 측정 및 평가 할 수 있는 물리검층 방법 중 하나로 평가되고 있다. 자기공명검층은 수소 원자의 자기모멘트와 외부 자기장을 이용하여 이 둘의 반응 즉, 분극과 이완을 측정, 분석하는 물리검층 방법이다. 측정된 자료는 저류층 내 유체의 수소밀도에 대한 정보와 감쇠 속도에 대한 정보를 포함 하고 있으며, 이를 바탕으로 적절한 자료 처리 과정을 거치면, 유체의 특성 및 유체의 양과 같은 저류층의 생산성과 관련된 중요한 정보를 취득할 수 있다. 뿐만 아니라 자기공명검층 결과를 이용한 투수성, 습윤성와 같은 생산공학적 측면의 해석방법에 대한 연구 또한 활발하게 진행되고 있다. 이 논문에서는 자기공명반응의 기본적인 이론과 자기공명검층의 역사 그리고 자기공명검층 장비를 통한 자료의 측정 원리에 대해 순서대로 알아보도록 하겠다. 또한 랜덤워크를 이용한 자기공명반응의 시뮬레이션에 대해서도 간략하게 소개하고자 한다.
비자성 분순물을 갖는 $CuF_{2}.2H_{2}O$의 수소 핵자기공명을 77-295 K의 온도범위에서 수행하였다. 그 결과 수소의 스핀-격자 완화율을 지배하는 메카니즘이 구리 전자 스핀의 재주넘기(filp)와 전자-포논 상호작용(Raman process)의 변조에 의한 것임을 알 수 있었다. 또한 전자 스핀 재주넘기에 대한 교환에너지 $1.8(\pm0.04)$ K를 구할 수 있었다.
전해질의 미시 구조분석을 위해서는 이온-이온 및 이온-용매 상호작용을 이해하는 것이 매우 중요하다. 이 총설은 유전체 이완 분광법(Dielectric relaxation spectroscopy)의 기본 원리와, 이를 이용한 전해질 구조 연구 사례를 소개하고자 한다. 유전체 이완 분광법은 임피던스법의 일종으로서, 수십 GHz 수준의 높은 주파수 영역에 걸쳐 전해질의 유전 특성을 측정한다. 이를 통해, 유전체 이완 분광법은 전해질 내 존재하는 다양한 극성 화학 종, 즉, 쌍극자 모멘트(Dipole moment)를 갖는 자유 용매(Free solvent) 및 이온쌍(Ion pair)의 종류와 농도에 대한 정보를 제공한다. 유전체 이완 분광법이 제공하는 정보는 기존 분석 기법(적외선 분광법(Infrared), 라만 분광법(Raman) 및 핵자기 공명 분광법(Nuclear magnetic resonance) 등)이 제공하는 정보들과 상호보완적 관계에 있으며, 이러한 종합적 분석을 통해 전해질 구조에 관한 깊은 이해가 가능하다.
Kavtanyuk, Vladimir Vladimirovich;Kim, Wooyoung;Ando, Yu;Chebotaryov, Sergey;Seon, Yonggeun;Tan, Joshua Artem
Journal of the Korean Physical Society
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제73권10호
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pp.1458-1465
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2018
We present a constructed setup for polarizing $^{129}Xe$ noble gas. Hyperpolarized $^{129}Xe$ has been obtained via spin exchange with an optically pumped rubidium vapor. Optical pumping is based on polarizing the valence electron of rubidium by the resonant absorption of a circularly polarized laser light. The magnetic field of 30 G was used for obtaining $^{129}Xe$ polarization. The apparatus for detecting polarization is a nuclear magnetic resonance spectrometer. The highest $^{129}Xe$ polarization of 54% has been obtained using 60 W circularly polarized laser light with wavelength of 794.7 nm. The measured longitudinal relaxation time of the hyperpolarized $^{129}Xe$ was 72.3 minutes.
The effect of the addition of 2 kinds of chemically modified starches (the anti-caking agents; tapioca starch and com starch) on caking of ramen soup was observed using a low-resolution proton-pulsed nuclear magnetic resonance (NMR) technique. After storing ramen soup samples with diverse compositions of modified starch at 20-40% relative humidity for 4 weeks, changes in the spin-spin relaxation time constant ($T_2$) were measured as a function of temperature. $T_2-Temperature$ curves for ramen soup containing modified starches showed that the caking initiation temperature (glass transition temperature) was increased by $5^{\circ}C$ following the addition of only 0.5% modified cornstarch. The results indicate that the modified com starch used in this study would be an effective anti-caking agent for ramen soup, thus prolonging the shelf life of the product.
For the study of relaxation processes in complex spin system, a general master equation, which can be used to simulate a vast range of pulse experiments, has been formulated using the Liouville representation of quantum mechanics. The state of a nonequilibrium spin system in magnetic field is described by a density vector in Liouville space and the time evolution of the system is followed by the application of a linear master operator to the density vector in this Liouville space. In this master equation the nuclear spin relaxation due to intramolecular dipolar interaction or randomly fluctuating field interaction is explicitly implemented as a relaxation supermatrix for a strong coupled two-spin (1/2) system. The whole dynamic information inherent in the spin system is thus contained in the density vector and the master operator. The radiofrequency pulses are applied in the same space by corresponding unitary rotational supertransformations of the density vector. If the resulting FID is analytically Fourier transformed, it is possible to represent the final nonstationary spectrum using a frequency dependent spectral vector and intensity determining shape vector. The overall algorithm including relaxation interactions is then translated into an ANSIFORTRAN computer program, which can simulate a variety of two dimensional spectra. Furthermore a new strategy is tested by simulation of multiple quantum signals to differentiate the two relaxation interaction types.
Park, Sang Hyeon;Jang, Du Chang;Jeon, Hara;Gyeong, Oh Yi;Lim, Ae Ran
한국자기공명학회논문지
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제26권1호
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pp.10-16
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2022
The phase transition temperatures of CsCoCl3·2H2O crystals are investigated via differential scanning calorimetry (DSC) and thermogravimetric analysis (TGA). Three endothermic peaks at temperatures of 370 K (=TC1), 390 K (=TC2), and 416 K (=TC3) were observed for phase transitions from CsCoCl3·2H2O to CsCoCl3·1.5H2O, to CsCoCl3·H2O, and then to CsCoCl3·0.5H2O, respectively. In addition, the spin-lattice relaxation time T1ρ in the rotating frame and T1 in the laboratory frame as well as changes in chemical shifts for 1H and 133Cs near TC1 were found to be temperature dependent. Our analyses results indicated that the changes of chemical shifts, T1ρ, and T1 are associated with structural phase transitions near temperature TC1. The changes of chemical shifts, T1ρ, and T1 near TC1 were associated with structural phase transitions, owing to the changes in the symmetry of the structure formed of H2O and Cs+ ions. Consequently, the structural symmetry in CsCoCl3·2H2O crystals based on temperature is discussed by the environments of their H and Cs nuclei.
HD 기체에 대하 수소 및 중수소 원자핵 스핀-격자 완화시간 $T_{1}(H)$와 $T_{1}(D)$가 측정되었다. 실험데이타는 온도 30 K < T < 313 K 및 압력 0.67 atm < P < 1.92 atm에서 측정되어졌다. 핵자기공명 주파수는 각각 수소원자핵에 대해서 358.012 MHz였고 중수소원자핵에 대해서는 54.958 MHz였다. 측정된 $T_{1}(H)$와 $T_{1}(D)$의 비로부터 분자스핀 연산자들인 $J_{z}$와 ${3J_z}^{2}-J(J+1)$에 관련된 상관시간의 비 ${\tau}_{1}/{\tau}_{2}$의 값이 얻어졌다. J = 1 상태에서의 원자핵 스핀-격자 완화시간이 온도의 함수로서 $T^{0.25}$에 비례하는 것이 관측되었다.
The spin-lattice relaxation time, $T_1$, for $^{69}Ga$, $^{71}Ga$, and $^{75}As$ nuclei in GaAs:$Mn^{2+}$ single crystals was measured as a function of temperature. The values of $T_1$ for $^{69}Ga$, $^{71}Ga$, and $^{75}As$ nuclei were found to decrease with increasing temperature. The $T_1$ values in GaAs:$Mn^{2+}$ crystal are similar to those in pure GaAs crystal. The calculated activation energies for the $^{69}Ga$, $^{71}Ga$, and $^{75}As$ nuclei are 4.34, 4.07, and 3.99 kJ/mol. It turns out that the paramagnetic impurity effect of $Mn^{2+}$ ion doped in GaAs single crystal was not strong on the spin-lattice relaxation time.
제조방법이 서로 다른 3가지 종류의 분말포도당을 표준체를 사용하여 입자크기별로 분류하여 각 시료에 대한 온도 변화에 따른 relaxation behavior, 즉 molecular mobility의 변화를 관찰하기 위하여 low resolution pulsed NMR로 각 온도에서 spin-spin relaxation time constant$(T_2)$을 측정하였다. 분말포도당 종류별로 $T_2-$온도 곡선을 작성하여 입도의 변화에 따른 각 시료의 glass transition 특성을 비교, 분석하였다. 또한 주사전자현미경으로 각 시료의 미세구조를 관찰함으로써 구조적 차이가 제조방법 및 입도의 변화에 따른 분말포도당의 relaxation behavior의 변화에 어떤 영향을 미치는지 조사하였다. 무수결정포도당은 본 연구에서의 측정 온도범위에서 입도에 관계없이 molecular mobility에 대한 측정값인 $T_2$의 변화가 거의 없는 것으로 나타나 온도변화에 매우 안정한 결정구조를 가진다는 사실을 확인할 수 있었다. 반면에 함수결정포도당은 결정구조를 가지지만 화학구조상 물분자를 함유하기 때문에 어느 온도$(65{\sim}70^{\circ}C$ 부근) 이상이 되면 결정구조가 깨어지면서 급격하게 caking이 시작되는 경향을 보여주었고, 무정형 구조를 가지는 정제포도당은 구조적 특성상 함수결정포도당보다 낮은 온도$40^{\circ}C$ 부근)에서부터 molecular mobility의 변화가 관찰되는 caking에 매우 민감한 물질임을 알 수 있었다. 입자크기의 차이는 제조방법의 차이에 비해 분말포도당의 molecular relaxation behavior에 그다지 큰 영향을 미치지는 않지만 입도가 커질수록 입자간의 접촉표면적이 줄어들어 caking에 대한 안정성이 다소 향상될 수 있음을 알 수 있었다..92에서 총 3개의 peak가 검출되었고, 이때의 검출파장은 약 $380{\sim}490\;nm$ 사이의 파장으로서 gradient mode로 한 이동상의 조건과 일치하였다. 또한 RT값이 3.27의 peak에서 가장 많은 색소가 검출되었다. 그러나 gradient mode로 한 이동상의 조건에서 7개의 peak가 검출되었고 isocratic mode로 한 이동상의 조건에서는 3개의 peak가 검출된 것으로 보아 정성적으로는 gradient mode로 한 이동상의 조건이 더 적합한 것으로 사료된다. 또한, PDA-HPLC를 이용한 참조기와 수조기의 색소성분을 비교한 결과, 수조기와 참조기에서 검출되는 peak중 각각의 3개의 peak는 유사한 RT값을 보였으나, 참조기 및 수조기의 각각 1개의 peak는 서로 다른 RT값을 보였으며 참조기 성분의 peak중 RT = 31.02는 수조기 성분에서는 발견되지 않아, 이 성분은 참조기 성분과 연관성이 클 것으로 사료된다.ne 함량은 일반꽃포류와 구운꽃포류에서 각각 $4{\sim}43\;mg$과 $18{\sim}74\;mg$이었다. t-검정 결과 일반꽃포류와 구운꽃포류 함량간에는 수분, glutamic acid, creatinine 등에서 유의차가 있었으나, 그 이외에 대부분의 성분간에는 유의차가 인정되지 않는 것으로 나타났다.갈근 추출액을 급여한 흰쥐군은 50 ppm의 카드뮴액만을 급여한 흰쥐군과 비교하여 신장내 카드뮴 함량과 GPT 및 LDH 활성도, renin 활성도가 유의적으로 감소되었고 신장 무게는 정상 흰쥐와 같은 수준으로 회복하였고 GOT 활성도 역시 정상 흰쥐와 같은 수준으로 감소를 보여 갈근이 카드뮴 중독 흰쥐에서 신장 등의 장기내 카드뮴 축적의 감소로 카드뮴 중독 작용의 경감 효과를 갖는 것으로 나타났다.실이나 최근 세계화는 곧 우리의 전통문화를 알리는 것이라는 목소리에 주부들이 전통음식에 대한
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[게시일 2004년 10월 1일]
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