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工业科研两用高精度时域核磁:Resonance Systems Spin Track TD-NMR

更新时间:2026-07-27      浏览次数:4

一、设备基础概况

1. 品牌背景

Resonance Systems GmbH(德国共振系统公司),深耕时域核磁共振(TD-NMR)设备研发制造,团队自 1969 年起专注低场永磁核磁技术,主打台式工业标准化检测与高校科研多功能一体化设备,全球食品、化工、高分子、能源、材料实验室广泛应用。

2. 设备全称

Spin Track 台式时域核磁共振分析仪(TD-NMR 弛豫谱仪)

3. 核心原理

采用低场永磁时域脉冲核磁共振技术,无需昂贵液氦 / 液氮,通过测量原子核自旋弛豫信号(T1、T2),无损定量分析样品内部固态、液态组分比例、分子运动特性;区别高场核磁,设备小巧、维护成本极低,适配工业大批量快速质检与新材料机理研究。

4. 整机结构

整机分为两大独立模块化单元:

电控光谱主机:集成射频发生器、功率放大、信号采集主板、前置放大器、触控显示面板,搭载高速 USB2.0 数据通讯;

恒温磁体样品舱:立式永磁磁体腔体,顶部放置标准核磁样品管,可搭配选配高低温控温组件、脉冲梯度模组;

配套耗材:多规格标准核磁试管、试管收纳架。

二、完整硬件技术参数

光谱仪主板核心性

参数项 技术指标
射频频率区间 1kHz ~ 100MHz,可定制 14/18/20.5MHz 氢谱磁体
时序分辨率 50ns,频率分辨率 1Hz
脉冲序列 全可编程,自定义循环、脉冲时长、相位偏移
信号采集 ADC 14/16 位高精度模数转换
前置放大器 总增益 90dB,噪声系数<1.5dB,系统振铃时间<8μs
射频输出功率 最高 300W,阻抗标准 50Ω 匹配
通讯接口 高速 USB2.0,连接 Windows 电脑

2. 磁体与样品规格(多规格可选)

10mm 试管磁体(20.5MHz ¹H):整机尺寸 282×175×270mm,重量 33kg;

18mm 试管磁体(18.0MHz ¹H):整机尺寸 282×175×270mm,重量 33kg;

40mm 大体积样品磁体(14.0MHz ¹H):整机尺寸 350×240×250mm,重量 50kg;

支持客户定制 1.7~40mm 全尺寸样品探头。

3. 可观测原子核

基础标配:¹H(氢核,工业检测通用)

可选拓展杂核模块:²H 氘、¹⁹F 氟、²³Na 钠、³¹P 磷、²⁷Al 铝、²⁹Si 硅,适配化工、无机材料、锂电、半导体特种样品分析。

 

 

三、配套 Relax 专业软件系统

设备配套专属Relax 核磁分析软件,适配 Windows7/8/10 系统,兼顾工业标准化检测与科研自定义开发双重需求:

标准化工业检测模块

内置 ISO/ASTM/AOCS 标准预设程序,一键完成固体脂肪、油料水分、燃料氢含量、纤维油剂等常规检测,自动计算组分含量,导出 Excel 标准化检测报告。

科研自定义脉冲序列开发

内置 Pascal 语法脚本编辑器,支持自由编写 FID、CPMG、Hahn Echo、MSE、反转恢复、饱和恢复等全部经典弛豫脉冲序列;支持傅里叶变换、逆拉普拉斯变换、多指数拟合、自定义绘图、数据批量处理。

数据存储与输出

原始弛豫曲线、拟合数据、检测结果完整保存,支持 CSV、Excel 通用格式导出,满足实验室数据溯源、资质评审要求。

 

 

四、适配全球行业标准(工业检测合规依据)

本机硬件与软件程序匹配国际主流 TD-NMR 检测规范,检测报告具备全球互认效力:

油脂行业:ISO 8292(固体脂肪含量 SFC 测定)、AOCS Cd 16b-93、IUPAC 2.150;

粮油种子行业:ISO 10565、ISO 10632(油料作物油脂、水分同步定量);

能源燃料行业:ASTM D7171-05(燃料总氢含量检测);

纺织行业:纤维纺丝油剂附着量定量分析。

 

 

五、两大核心应用场景:工业标准化质检 + 高校科研研发

(一)工业大批量无损质检(无需化学前处理)

食品油脂行业

黄油、人造奶油、棕榈油、巧克力、乳制品固体脂肪含量 SFC快速测定;大豆、菜籽、花生、葵花籽等油料种子油脂、水分同步检测,替代传统索氏提取法,单次检测仅数分钟,无损样品可回收。

能源石化行业

汽油、柴油、生物燃料总氢含量检测,评价燃料燃烧性能、热值指标;石油树脂、沥青高分子组分分子流动性分析。

纺织化纤行业

尼龙、涤纶、丙纶等合成纤维表面纺丝油剂含量定量,管控纺丝工艺、成品摩擦性能。

高分子橡胶材料行业

橡胶硫化程度、树脂交联度、聚合物结晶度、填料界面润湿性分析,通过 T1/T2 弛豫信号量化分子链运动能力。

(二)高校、科研院所新材料机理研究

基础物理 / 化学教学

直观演示量子自旋、核磁共振基础原理,配套教学脉冲序列,用于分析化学、物理化学、高分子物理课堂实验与课程实训。

前沿材料研发

燃料电池电解质膜、硅胶、含氟高分子、无机粉体(铝、硅、钠基材料)、纳米胶体、锂电电极材料弛豫特性、扩散系数测试;支持自定义高低温环境下材料动态性能监测,搭配脉冲梯度选件完成分子扩散行为表征。

 

 

六、设备核心优势

1. 台式低场设计,运维成本极低

采用永磁磁体,不需要高场超导核磁的液氦、液氮,无需专业防爆实验室,普通实验台即可放置,日常维护简单,长期使用综合成本远低于高场核磁设备。

2. 工业 + 科研双模式一体化设备

市面上多数 TD-NMR 设备仅单一工业检测或单一科研功能,Spin Track 兼顾两者:工厂质检人员可一键调用标准程序快速出数据;科研人员可自由编写脉冲序列开展新材料机理研究,一机两用,大幅降低实验室设备采购预算。

3. 无损快速检测,样品可回收复用

无需化学溶剂萃取、消解等前处理,固体、液体样品直接装入核磁管即可测试,检测完成样品无破坏,可留存复检或用于后续其他实验,节省样品原料成本。

4. 多杂核拓展能力,适配特种新材料

基础氢谱满足绝大多数食品、化工常规检测,可按需加装氟、磷、钠、铝、硅等杂核检测模块,适配含氟树脂、无机填料、锂电池、半导体电解液等前沿特种材料分析,设备可长期迭代升级。

5. 模块化拓展选件,适配复杂工况

可搭配两大核心拓展硬件:

可变温控制器:温控区间 - 270℃~+200℃,模拟高低温工况,研究温度对高分子、电解质分子运动的影响;

脉冲梯度单元:测量分子自扩散系数,用于胶体、乳液、多孔材料孔隙流体动力学研究。

6. 高精度信号采集,数据重复性优异

16 位高精度 ADC、低噪声前置放大电路、50ns 超高时序分辨率,弛豫信号采集精准;全电子闭环控制,消除人工操作误差,平行样品检测数据离散度极低,满足 CNAS、ISO 实验室质控要求。

 

 

七、适用行业汇总

食品油脂加工企业、粮油种子加工厂、乳制品、巧克力生产质检实验室;

石化、燃料、沥青、树脂化工企业研发与品控部门;

化纤、纺织面料、合成纤维生产工厂;

橡胶、塑料、高分子新材料研发实验室;

锂电、燃料电池、半导体、纳米材料科研机构;

交通、化工、材料类高校、职业院校教学实验室;

 

 

第三方检测机构(食品、化工、能源材料理化检测)。

八、设备综合价值总结

在材料检测领域,传统检测方法存在前处理繁琐、检测耗时、破坏样品、只能单一指标检测等痛点;高场超导核磁采购与运维成本高昂,仅适用于小分子结构解析,无法满足工业大批量快速质检需求。

德国 Resonance Systems Spin Track TD-NMR 时域核磁共振分析仪,依托五十余年低场核磁核心技术沉淀,集无损快速检测、工业标准一键分析、科研自定义脉冲开发、多杂核拓展、极低运维成本、模块化高低温 / 梯度选件六大核心优势于一体,覆盖工业化批量品质管控与高校前沿材料机理研究两大场景。

 

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