Oberflächen-NMR

Das Forschungsfeld Oberflächen-NMR befasst sich mit der Entwicklung von an der Erdoberfläche durchgeführten NMR Experimenten zur Abbildung hydrogeophysikalische Parameter wie Wassergehaltsverteilungen und hydraulische Leitfähigkeiten im Untergrund.

Oberflächen-NMR ist die geophysikalische, von der Oberfläche einsetzbare Variante der in der Medizin bekannten Magnetresonanz-Tomographie (MRT) basierend auf den Prinzipien der Nuklear-Magnetischen Resonanz (NMR). Mittels Oberflächen-NMR-Messungen können hydrogeophysikalische Parameter wie Wassergehalt und hydraulische Leitfähigkeit abbildet werden. Das Forschungsfeld beschäftigt sich mit der Weiterentwicklung der Methode hinsichtlich verbesserter Prozessing-Algorithmen, innovativer Messsequenzen und Messanordnungen inklusive der Entwicklung neuer Messsysteme. In Vernetzung mit den anderen Forschungsfeldern, speziell dem Feld Modellierung und Inversion, werden neue Methoden zur (gemeinsamen) Modellierung und Inversion von Oberflächen-NMR-Daten mit Georadar und Geoelektrik entwickelt. Die Entwicklungen sind fokussiert auf hydrogeophysikalische Fragestellungen und finden insbesondere Anwendung im Forschungsschwerpunkt Grundwassersysteme. Gemeinsam mit den Bereichen Labor- und Bohrloch-NMR wird an skalenübergreifenden Anwendungen geforscht.

Aktuelle Projekte

  • COMET
    Gekoppelte 2D-Inversion von Magnetresonanz- und Geoelektrik-Daten
  • MoreSpin
    Mobiler Magnet-Resonanz Sensor mit supraleitender Spule zur Präpolarisation im oberflächennahen Untergrund 
  • SIMAR
    Strukturell gestützte Inversion von Magnetresonanz- mit Georadar-Daten

Abgeschlossene Projekte

  • 2DQT
    Zweidimensionale Inversion von Oberflächen-NMR-Daten

Aktuelle Publikationen

  • Enabling surface nuclear magnetic resonance at high noise environments using a pre-polarization pulse. - Geophysical Journal International, 212 (2), 1463–1467.
    2018, LIN, T., YANG, Y.,TENG,F., MÜLLER-PETKE, M.
  • Frequency-Cycling for Compensation of Off-Resonance Effects in Surface NMR. GEOPHYSICS, 81 (4), WB33-WB48.
    2016, GROMBACHER, D., MÜLLER-PETKE, M. & KNIGHT, R.
  • MRSmatlab - a software tool for processing, modeling, and inversion of MRS-data. GEOPHYSICS, 81 (4), WB9-WB21.
    2016, MÜLLER-PETKE M., BRAUN M., COSTABEL S., HERTRICH M., & WALBRECKER J.
  • Magnetic resonance tomography using elongated transmitter and in-loop receiver arrays for time-efficient 2D imaging of subsurface aquifer structures. Geophysical Journal International, 200 (2), 824-836.
    2015, JIANG C., MÜLLER-PETKE M., LIN J. & YARAMANCI U.
  • Two-dimensional distribution of relaxation time and water content from surface NMR. - Near Surface Geophysics 12, 231-241.
    2014, DLUGOSCH, R., GÜNTHER, T., MÜLLER-PETKE, M. & YARAMANCI, U.
  • Surface nuclear magnetic resonance (SNMR) measurements of unfrozen sediments below thermokarst lakes - Geophysical Research Letters 40 (6), .
    2013, PARSEKIAN A., GROSSE G., WALBRECKER J., MÜLLER-PETKE M., KEATING K., LIU L., JONES B. & KNIGHT R.
  • Hydraulic properties at the North Sea island Borkum derived from joint inversion of magnetic resonance and electrical resistivity soundings. - Hydrol. Earth Syst. Sci. 16 (9), 3279-3291.
    2012, GÜNTHER, T. & MÜLLER-PETKE, M.