Feasibility study on prepolarized surface nuclear magnetic resonance for soil moisture measurements
Feasibility study on prepolarized surface nuclear magnetic resonance for soil moisture measurements
复制标题
预极化表面核磁共振测量土壤水分的可行性研究
DOI：
10.1002/vzj2.20138
复制
发表时间：
2021
影响因子：
2.8
通讯作者：
Müller-Petke
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Hiller;Costabel;Dlugosch;Müller-Petke
在过去的几年里，小尺度（2 m）预极化表面核磁共振（SNMR）在研究界获得了越来越多的兴趣。最近的研究表明，应用强预极化场可以增强覆盖面积<1 m2的线圈的SNMR信号，甚至可以在城市地区进行调查。特别是，预计这种非侵入性的方法提供了土壤水分分布在上2米的地下在不久的将来。然而，到目前为止，所有的现场实验都只在水库上进行，以测试和实施这种相当新的技术到SNMR应用领域。我们提出了第一个预极化SNMR测量上的真实的土壤，并证明了这种技术的一般可行性，定性和定量检测土壤水分在上第一个0.5米。我们的土壤水分测量验证了独立的时域反射仪数据。为了用数值模拟补充现场实验，我们调整了SNMR自旋动力学模拟，并在SNMR激发的正向建模中考虑了预极化开关效应。
In the past few years, small‐scale (2 m) prepolarized surface nuclear magnetic resonance (SNMR) has gained increasing interest in the research community. As recent studies demonstrated, the application of a strong prepolarization field enhances the SNMR signal of coils with a footprint <1 m2up to a level that even enables investigations in urban areas. In particular, it is expected that this noninvasive method provides the soil moisture distribution in the upper 2 m of the subsurface in the near future. However, until now all field experiments have been carried out on water reservoirs only, in an approach to test and implement this rather new technique into the field of SNMR applications. We present the first prepolarized SNMR measurement on a real soil and demonstrate the general feasibility of this technique to qualitatively and quantitatively detect soil moisture in the upper first 0.5 m. Our soil moisture measurements are validated by independent time domain reflectometry data. To complement the field experiments with numerical simulations, we adapted the underlying SNMR spin dynamics simulations and account for prepolarization switch‐off effects in the forward modeling of the SNMR excitation.
登录
查看更多内容
影响因子：
2
作者：
S. Costabel;B. Siemon;G. Houben;T. Günther
通讯作者：
S. Costabel;B. Siemon;G. Houben;T. Günther
从孔隙到流域的陆地系统监测和建模：土壤-植被-大气系统模式跨区域合作研究中心
影响因子：
8
作者：
Simmer
通讯作者：
Simmer
影响因子：
2.8
作者：
Tingting Lin;Yujing Yang;Fei Teng;M. Müller‐Petke
通讯作者：
Tingting Lin;Yujing Yang;Fei Teng;M. Müller‐Petke
通过磁共振探测观察毛细管边缘无创估计保水参数
DOI：
--
发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
--
作者：
S. Costabel;T. Günther
通讯作者：
T. Günther
DOI：
--
发表时间：
1994
期刊：
影响因子：
--
作者：
G. Planinšič;J. Stepisink;M. Kos
通讯作者：
M. Kos