Новые аспекты 2D корреляционной релаксометрии в ЯМР

Рассматриваются различные аспекты метода двумерной (2D) ЯМР релаксометрии в части выделения и идентификации динамических фаз. Анализируются дисперсионные зависимости времен ядерной магнитной релаксации от времени корреляции $\tau_c$ и второго момента $\Delta\omega^2$. Время корреляции $\tau_c$ определяется по автокорреляционной функции гамильтониана взаимодействия спина с его окружением и характеризует интенсивность стохастического движения молекул. Второй момент $\Delta\omega^2$ интерпретируется в~зависимости от предполагаемого механизма ядерной магнитной релаксации и содержит информацию о структуре исследуемой системы. Приводится новая методика вычисления совместного распределения времен корреляции $\tau_c$ и вторых моментов $\Delta\omega^2$. Для получения совместного распределения времен корреляции $\tau_c$ и вторых моментов $P_{2}(\tau_c, \Delta\omega^{2})$ используется метод регуляризации Тихонова с внесением априорной информации о неотрицательности и 0-гладкости решения, а также о преимущественном механизме ядерной магнитной релаксации в исследуемой системе. Областью применения методики являются исследования медленных молекулярных движений, отвечающих условию отношения времени спин-решеточной релаксации $T_1$ к времени спин-спиновой релаксации $T_2$: $T_1/T_2>1.125$. В отличие от известных методик расчета 2D-карт совместного распределения $P_{2}(T_1, T_2)$ предлагаемая методика построения 2D-карты совместного распределения $P_{2}(\tau_c, \Delta\omega^2 )$ не зависит от основной характеристики ЯМР релаксометра - резонансной частоты $\omega_0$, что позволяет сравнивать данные, полученные различными приборами. Методика была использована для анализа характеристик сорбированной воды в глинистых горных породах - аргиллитах.