Метод ЯМР релаксометрии применяется при изучении пористых сред в нефтегазовой отрасли, исследовании физических и химических свойств полимеров (доля добавок, плотность, степень кристалличности и т.д.), контроле качества продуктов питания, изучении свойств жидких кристаллов и электролитов, изучении белков, анализе содержания твердых жиров и масличности сельскохозяйственного сырья и др.
Особенно интересна ЯМР релаксометрия с быстрым циклированием магнитного поля (Fast Field Cycling NMR). Метод, используя относительно слабые магнитные поля, позволяет исследовать локальную молекулярную динамику в большом интервале частот.
Абсолютным лидером в ЯМР релаксометрии с быстрым циклированием магнитного поля является компания Stelar.
Релаксометры Stelar Spinmaster FFC 2000 и SMARtracer — первые коммерчески доступные приборы, позволяющие проводить измерения скоростей спиновой релаксации в широком диапазоне магнитных полей (от нескольких кГц до примерно 40 МГц, возможно 125 МГц в сочетании с 3Тл HTS-110 сверхпроводящим магнитом)
Среди возможных применений метода:
- Определение корреляционных времен (τс)
- Идентификация и разграничение между разными молекулярными динамиками, например, твердая/жидкая динамика, быстрая/медленная динамика, межмолекулярная/внутримолекулярная динамика
- Наблюдение эффектов водного обмена между поверхностью и объемом
- Определение поверхностных эффектов, связанных с состоянием гидратации в пористых системах
- Идентификация наличия парамагнитных субстанций
- Оценка эффективности релаксации контрастных агентов, используемых для получения изображения методом магнитного резонанса (электронная релаксация, кинетика обмена, координационное число, корреляционные времена в спектре переориентации и диффузионной динамики молекул)
- Идентификация эффектов, относящихся к кросс-связыванию в полимерах
- Определение энергий термической активации
- Разделение релаксометрических компонент быстрого и медленного движения в полимерах (внутрицепочечные и межцепочечные взаимодействия)
- Разделение аморфного и кристаллического вкладов в твердых телах
- Определение агрегатных состояний сложных биомолекул, таких как протеины
- Исследование релаксации гетероядер (таких как 2H, 13C, 7Li, 19F, 23Na и т.д.): получение структурной информации связанной с наличием части гетероядер на специфическом молекулярном месте
Модели релаксометров Stelar:
