利用SE 求取SNMR 横向弛豫时间方法研究 - CT理论与应用研究.PDF

第24卷 第 4 期 CT理论与应用研究 Vol.24, No.4 2015年7月（525-532） CT Theory and Applications July, 2015 于蕾, 李振宇, 陈诗扬, 等. 利用 SE 求取 SNMR 横向弛豫时间方法研究[J]. CT 理论与应用研究, 2015, 24(4): 525-532. doi:10.15953/j.1004-4140.2015.24.04.06. Yu L, Li ZY, Chen SY, et al. SE obtained utilizing SNMR transverse relaxation time methods[J]. CT Theory and Applications, 2015, 24(4): 525-532. (in Chinese). doi:10.15953/j.1004-4140.2015.24.04.06. 利用 SE 求取 SNMR 横向弛豫时间方法研究  1 2 2 1 于蕾 ，李振宇 ，陈诗扬 ，胡文广 1.中国地质调查局水文地质环境地质调查中心，河北 保定071051 2.中国地质大学（武汉）地球物理与空间信息学院，武汉 430074 摘要： 自旋回波作为测量T2 时间的重要脉冲序列，由该脉冲系列交变磁场激发而获得的核磁共 振信号不受磁场不均匀性的影响，这对于以地磁场作为稳定磁场的SNMR方法来说，可以减小地 磁场不均匀对 NMR 信号的影响，得到真实、可信的 T2 值，提高信噪比。将 自旋回波信号应用到 地面核磁共振找水方法中求取 T2 分布，在国内尚属首例，本文借鉴核磁共振测井中的多指数反 演方法，采用奇异值分解算法编程，反演得到 T 分布，并与 SNMR 反演软件的结果 T * 对比。结 2 2 果证明，用 SE 信号提取 T2 时间，可以减少地磁场不均匀对 NMR 信号的影响，更真实地反映 T2 分布，提高信噪比。 关键词：核磁共振；地面核磁共振；自旋回波；奇异值分解 doi:10.15953/j.1004-4140.2015.24.04.06 中图分类号：P631 文献标志码：A 在地学领域，作为直接找水的地面核磁共振（surface nuclear magnetic resonance， SNMR）方法，因其信息量丰富、反演解释结果可以量化等优势，日已成为人们关注的地球 物理找水新方法[1]。但是，由于核磁共振（nuclear magnetic resonance，NMR）信号易受 磁场不均匀性影响，在某种程度上影响了 SNMR方法反演解释的准确性。 [2]序列作为测量横向弛豫时间参数 T 重要脉冲序列，NMR 自旋回波（spin echo，SE） 2 信号不受磁场不均匀性的影响,其衰减幅度是用一组指数衰减曲线之和来进行拟合，每个不 [3] 同的指数曲线有其各自不同的衰减常数，所有衰减常数的集合就形成了衰减谱或 T2 分布 。 NMR 数据处理最重要的步骤之一，就是确定观测到的磁化矢量的 T2 分布，这是一个 病态问题，其求解是复杂的，并且是非稳定的。本文从第一类 Fredholm 线性积分方程 入手，推导出多指数反演常用的奇异值分解（singular value decomposition，SVD） 算法[4]，计算得到新的 T2 值，并与 SNMR 反演软件的结果 T2* 对比。结果证明，用 SE 信 号提取 T2 时间，能更好地反映地下含水体的结构特征和分布状态，提高 SNMR 方法反演 解释结果的可靠性。 1 SE 信