隨(sui)著人(ren)類對(dui)月(yue)球探索(suo)的(de)不斷(duan)深入，建(jian)立月(yue)球基地(di)已(yi)從(cong)夢(meng)想(xiang)逐(zhu)步(bu)走(zou)向現實。在(zai)月(yue)球基地(di)建(jian)設(she)中(zhong)，月(yue)壤基建(jian)築材(cai)料因(yin)其就(jiu)地取(qu)材的(de)特性，成(cheng)為(wei)關鍵研(yan)究方(fang)向。月(yue)壤燒結(jie)磚(zhuan)、月(yue)壤 - 水(shui)泥基復合材(cai)料(liao)、月(yue)壤 - 聚合(he)物(wu)材(cai)料等(deng)作(zuo)為(wei)主要的(de)材料類型，其性(xing)能(neng)檢測與(yu)水(shui)化研(yan)究至(zhi)關重要。然(ran)而，月(yue)壤顆粒(li)復雜，包含(han)玻(bo)璃(li)質、角礫巖等(deng)，傳(chuan)統(tong)的掃(sao)描(miao)電子(zi)顯(xian)微鏡（SEM）、X 射線(xian)衍射儀（XRD）等(deng)方(fang)法難以(yi)實時監測其水(shui)化過程(cheng)。同時，月(yue)球低重(zhong)力環(huan)境(jing)下，材(cai)料孔隙率、水(shui)分分(fen)布（吸(xi)附(fu)水(shui) / 化學(xue)結(jie)合(he)水(shui)）對強(qiang)度影(ying)響顯(xian)著(zhu)，卻缺(que)乏原(yuan)位(wei)監測手段。在(zai)此背景下(xia)，低(di)場核磁共(gong)振(zhen)技術憑(ping)借獨(du)-特優勢(shi)，為(wei)月(yue)壤基材(cai)料(liao)的(de)研(yan)究帶(dai)來了新的(de)機遇。

低場核磁技術原(yuan)理(li)與(yu)優勢

低場核磁共(gong)振(zhen)是通過檢(jian)測氫(qing)質子（¹H）的(de)弛豫(yu)時間(jian)來反(fan)映材(cai)料中(zhong)水(shui)分狀(zhuang)態、孔隙分布及動(dong)力學(xue)過程(cheng)的壹(yi)種技術。其核心在(zai)於利(li)用低磁(ci)場強(qiang)度（通(tong)常小(xiao)於(yu) 0.5T）下(xia)氫(qing)質子的弛豫(yu)特性，獲(huo)取(qu)材(cai)料內部的(de)微觀信(xin)息。在(zai)月(yue)壤基材(cai)料(liao)研(yan)究中(zhong)，低場核磁能(neng)夠(gou)非(fei)破(po)壞性、實時、原位(wei)地(di)對材料(liao)進(jin)行(xing)檢測，無(wu)需(xu)復雜的(de)樣(yang)品制(zhi)備(bei)過程(cheng)，特別(bie)適(shi)合對月(yue)壤顆粒(li)復雜的(de)體(ti)系進(jin)行(xing)分析。

核磁共(gong)振(zhen)分析(xi)儀(yi)PQ001

低(di)場核磁在(zai)模擬(ni)月(yue)壤基建(jian)築材(cai)料物性檢測中(zhong)的應(ying)用

孔(kong)隙(xi)率與孔隙結(jie)構(gou)表征

月(yue)壤基材(cai)料(liao)的(de)孔隙(xi)率和孔隙結(jie)構(gou)直(zhi)接(jie)影響(xiang)其力學(xue)性(xing)能、耐久性等(deng)關(guan)鍵指(zhi)標。低場核磁通(tong)過檢(jian)測氫(qing)質子在(zai)不同(tong)孔(kong)隙(xi)中(zhong)的弛(chi)豫時間(jian)差(cha)異，能(neng)夠(gou)準(zhun)確(que)表征材料(liao)的孔(kong)隙(xi)分(fen)布(bu)。對於(yu)月(yue)壤燒結(jie)磚(zhuan)，其孔(kong)隙(xi)率受燒結(jie)溫(wen)度、時間(jian)等(deng)因(yin)素(su)影(ying)響(xiang)，低場核磁可實時監測燒結(jie)過程(cheng)中(zhong)孔隙(xi)結(jie)構(gou)的變(bian)化(hua)，為(wei)優化燒結(jie)工藝提(ti)供依據。在(zai)月(yue)壤 - 水(shui)泥基復合材(cai)料(liao)中(zhong)，孔隙(xi)率與水(shui)泥水(shui)化程(cheng)度密(mi)切相(xiang)關，低(di)場核磁能(neng)清晰(xi)反(fan)映水(shui)化過程(cheng)中(zhong)孔隙(xi)的演化規律(lv)，幫助研(yan)究人(ren)員了解(jie)材料(liao)內部結(jie)構(gou)的形(xing)成機制(zhi)。

水(shui)分分(fen)布與(yu)遷移檢(jian)測

月(yue)球低重(zhong)力環(huan)境(jing)下，水(shui)分在(zai)材料(liao)中(zhong)的分(fen)布和遷移行(xing)為(wei)與地球環境差(cha)異顯(xian)著(zhu)。低場核磁能(neng)夠(gou)區(qu)分吸(xi)附(fu)水(shui)和化(hua)學結(jie)合(he)水(shui)，實時監測水(shui)分在(zai)材料(liao)中(zhong)的狀(zhuang)態變化。對於月(yue)壤 - 聚合(he)物(wu)材(cai)料，聚(ju)合物(wu)的(de)加(jia)入(ru)會(hui)改變水(shui)分的(de)吸(xi)附(fu)和遷(qian)移(yi)特性，低(di)場核磁可檢(jian)測不同(tong)聚(ju)合(he)物(wu)含(han)量(liang)下(xia)水(shui)分的(de)分布(bu)情況(kuang)，為(wei)材料配方的優化(hua)提供數據支持。

強(qiang)度影(ying)響因(yin)素(su)分(fen)析(xi)

材料的(de)強(qiang)度與(yu)孔隙(xi)率、水(shui)分分(fen)布密(mi)切相(xiang)關。低(di)場核磁通(tong)過對(dui)孔(kong)隙率和水(shui)分狀(zhuang)態的檢測，結(jie)合(he)力學(xue)性(xing)能測試(shi)，能(neng)夠(gou)深入分(fen)析(xi)月(yue)球低重(zhong)力環(huan)境(jing)下影(ying)響材料強(qiang)度的(de)關鍵因(yin)素(su)。

隨(sui)著月(yue)球探測任(ren)務(wu)的(de)不斷(duan)推進(jin)，對月(yue)壤基材(cai)料(liao)的(de)性能(neng)要求(qiu)將越(yue)來越(yue)高(gao)，低場核磁技術有(you)望(wang)與其他(ta)檢(jian)測手段相(xiang)結(jie)合(he)，形(xing)成更完(wan)善(shan)的(de)檢測體(ti)系，為(wei)月(yue)球基地(di)建(jian)設(she)提(ti)供(gong)堅實的(de)技術支(zhi)撐(cheng)。相(xiang)信(xin)在(zai)不久的將來，低(di)場核磁技術將在(zai)月(yue)壤資(zi)源(yuan)的開發利(li)用和月(yue)球基地(di)建(jian)設(she)中(zhong)發揮(hui)更加重(zhong)要的(de)作(zuo)用(yong)，助力人(ren)類(lei)邁(mai)向深空探索(suo)的(de)新(xin)征程(cheng)。