稻谷含水率核磁共振测定方法之比较 台大生物产业机电工程学系.pptx

?前言 研究目的 研究方法 結果與討論 結論前言含水率是影響農產品品質的重要因素之一追求快速、準確、非破壞性檢測樣品脈衝式核磁共振技術，可以應用其不同的脈衝序列程式及不同的訊號分析方法，做其檢測性應用 前言 ? 研究目的 研究方法 結果與討論 結論研 究 目 的比較自由感應衰減(FID) 檢測、自旋-迴訊 (Spin-Echo)檢測與Gaussian Decay檢測等三種核磁脈衝檢測方式，於預測稻穀含水率的應用 利用Gaussian Decay檢測稻穀中的含水率，探討稻穀中水分子的分子緩解運動性質T2 (spin-spin relaxation time)，並建立稻穀含水率的檢測模式 比較不同批次稻穀檢量線之相互適用性 前言 研究目的 ? 研究方法 結果與討論 結論核磁共振原理BRUKER NMS120 minispec所能偵測的核種為氫核，當氫核置於一外加磁場時，氫核的淨磁矩與磁場方向同向，且又小於磁場的強度，所以無法被偵測出。當在此系統外加一垂直於外加磁場的特定頻率的無線電波脈衝（Radio Frequency Pulse）時，可使得處於低能階的氫核被激發成為高能階，當原子核自高能階緩解至低能階的過程中，擷取所需訊號作為分析之用核磁共振儀低解析度脈衝式核磁共振儀( Pulsed NMR)Bruker 20MHz NMS120 minspec磁場強度為0.47 Tesla磁鐵溫度為40 ℃射頻送磁鐵掃樣品波線圈瞄線圈射頻收射頻發訊器訊器記錄器掃描器收訊線圈永久磁鐵核磁共振儀檢圖研 究 方 法比較三種核磁共振脈衝檢測方式 FID脈衝分析 Spin-Echo脈衝分析Gaussian Decay脈衝分析 FID脈衝序列分析Gaussian Decay脈衝分析Solid –like Gaussian Model Liquid –like Exponential Model Gaussian Decay脈衝分析由其訊號曲線可區分兩個不同特徵的速率常數 Y = AG*exp -( (X–C) /T2S ) 2 + AD*exp-( X/T2W ) 其中 AG、AD Gaussian 和Exponential成份的 Amplitudes C Gaussian 曲線的修正位置 T2S較不易移動的固態T2S 值 T2W 較易移動的水分子T2W 值 Spin-Echo脈衝分析 建立檢量線此三種脈衝序列，首先皆需利用三個以上不同含水率的校正樣本建立檢量線在建立檢量線時，需要將校正樣本的標準值求得越精確越好，以減少所建立的檢量線之誤差 台農67號稻穀FID脈衝檢量線示 前言 研究目的 研究方法 ? 結果與討論 結論批次分析方式含水率範圍（％）校正樣本預測樣本r2c校正平均絕對誤差(%WB)r2p預測平均絕對誤差(%WB)SEPRPD第一批FID2～32％0.990.850.991.011.240.86SPEC12～32％0.990.510.990.501.350.08Gaussian Decay2～32％0.990.510.990.710.880.89第二批FID2～28％0.990.490.980.861.370.16SPEC16～32％0.980.620.980.680.850.14Gaussian Decay2～32％0.990.700.990.891.060.12第三批FID2～32％0.990.980.980.900.690.16SPEC13～32％0.990.370.990.470.990.13Gaussian Decay2～32％0.990.820.990.630.790.10結果與討論表一 台農67號稻穀利用三種Pulsed NMR檢測方法分析 ?表一 台農67號稻穀利用三種Pulse NMR檢測方法分析檢量線批次預測樣本批次FIDSPECGaussian Decayr2p平均絕對誤差(%WB)SEPRPDr2p平均絕對誤差(%WB)SEPRPDr2p平均絕對誤差(%WB)SEPRPD第一批檢量線第一批0.991.011.240.860.990.501.350.080.990.710.880.89第二批0.981.461.870.230.981.742.370.400.990.230.910.10第三批0.990.650.820.110.960.780.940.890.990.620.820.11第二批檢量線第二批0.980.861.370.160.980.680.850.140.990.891.060.12第三批0.981.531.840.250.980.721.140.260.990.600.810.10第三批檢量線第三批0.980.900.690.160.990.470.990.130.990.630.790