塔斯马尼亚橡木吸着水的低场核磁共振研究综述
摘要：核磁共振技术已经广泛地应用在木材研究中，应用其对水分的移动和T2弛豫时间的观察上也有了成熟的实验体系。而在纤维饱和点以下吸着水的变化对木材的性质有着非常大的影响。关于T2弛豫时间的范围根据树种不同还有一定的争议，但是对其的观察和研究已经在核磁应用的普及下变得简单快捷。干燥、调湿、吸湿的实验手段也被广泛地应用在水分观察中。前人总结出的不同湿度下木材的平衡含水率被归纳成表，桉木的干燥特性也被讨论、研究。目前涉及不深、知之甚少的只有塔斯马尼亚橡木。
关键词：低场核磁共振，塔斯马尼亚橡木，纤维饱和点，水分，吸着水，木材干燥
1.塔斯马尼亚橡木（Tasmanian Oak）
塔斯马尼亚橡木生长在澳大利亚南部—名为塔斯马尼亚的岛州，包括四个树种：巨桉，斜叶桉，杏仁桉，蓝桉。均属于桉属。目前关于塔斯马尼亚橡木的研究，基本止步于实木上的加工利用，没有进行过更深入的实验。不过马渭蕉，韩颖进行过速生桉木在干燥特性上的探讨，可以让我在结果上与其参照。在世界人工林中资源储备中，桉树材的蓄积量名列前茅，具有巨大的开发潜能。通过研究塔斯马尼亚橡木，可以进一步解析桉属木材的特性。
2.低场核磁共振 (low-field nuclear magnetic resonance, LFNMR)
核磁共振是用有自旋特性的原子核，在外磁场吸收某一定频率的射频辐射发生共振的物理过程。随后很快成为物理学重要而高效的研究手段，现在，其应用早已从单一的物理领域拓展到化学，地质学，生物学，医学，石油勘探，食品学等诸多领域，而且在木材领域中的应用也在近年来愈发普遍。由于核磁共振的本质是原子核从低能级向高能级的跃迁，所以如果关闭磁场，原子核就会释放吸收的能量而回到基态，发生弛豫。该弛豫可分为纵向弛豫和横向弛豫。纵向弛豫时间用T1来表示，反映了弛豫过程中高能的原子核通过与周围环境进行能量交换回到基态的时间;横向弛豫时间则用T2表示，对应着高能原子核将能量转移给同类的低能原子核并回到基态的时间(Lamason et al.，2014)。纵向弛豫，原子核的总数发生了变化，T1的测量更加费时，且对环境更为敏感;而在横向弛豫过程中，原子核的个数是一定的，测量时间短，获得的信息较前者也更多（Labbeacute; et al.，2006），所以测量并研究横向弛豫时间显然是更为合理的选择。研究横向弛豫时间为木材和水分的关系提供了新的思路。
基于低场核磁共振技术对木材中水分的定性、定量分析均取得了一定进展。在定性分析方面，根据LFNMR的横向弛豫峰与木材中水分状态的对应关系，研究者们认为主要存在3种横向弛豫时间，即fastT2, mediumT2及slowT2 (Almeida et al. 2007; Thygesen et al. 2008; Passarini et al. 2014)，其中fastT2为1-10 ms，对应着细胞壁内吸着水的横向弛豫，而mediumT2及slowT2则归属于细胞腔内的自由水。在定量分析方面，根据水中氢质子数量与其横向弛豫信号强度(张明辉，2014)或弛豫峰面积呈线性关系，实现了对含水率的快速、准确地进行无损预测。横向弛豫时间一般随着含水率的增高而增大(孙丙虎，2012)。
3.木材中的水分
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