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我国深海探测技术新进展：国际首套深海多通道拉曼光谱探测系统成功研制
2022年11月25日 10:28:33
来源：化工仪器网 作者：宋池 点击量：4684
海洋所成功研制国际首套多通道深海拉曼光谱探测系统，并利用该系统获得一系列的研究成果，包括构建首套深海原位光谱实验室，实现了冷泉喷口流体、天然气水合物动力学过程、冷泉生物群落的长期原位观测与现场实验等。
【化工仪器网 项目成果】近日，中科院海洋所的研究论文《基于着陆器的深海多通道拉曼光谱探测系统的研发与应用》在国际学术期刊《Deep-Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers》发表，报道了海洋所成功研制国际首套多通道深海拉曼光谱探测系统，并利用该系统获得一系列的研究成果，包括构建首套深海原位光谱实验室，实现了冷泉喷口流体、天然气水合物动力学过程、冷泉生物群落的长期原位观测与现场实验等。
拉曼光谱技术是深海原位探测中的常用技术，具有非接触、不需要样品预处理、可挺尸探测多组分等优点，在深海的极端性和复杂性环境中能够发挥出重要作用。美国蒙特利湾海洋研究所率先研发了国际上首台海洋原位激光拉曼光谱仪，随后我国、法国、德国等国家也先后研发出用于海洋探测的拉曼光谱系统。
中国海洋大学、中科院大连化物所均在深海拉曼光谱系统研发方面有所建树。海洋所的研究团队也成功研发了探针式深海激光拉曼光谱探测系统，并已常态化应用到深海沉积物孔隙水、冷泉和热液喷口流体、化能合成生物群落内部流体、天然气水合物以及冷泉和热液喷口系统附近岩石矿物的原位探测与定量分析。
在此基础上，研究团队通过研发光路切换技术，实现了主要光学器件(如激光器、光谱仪、光电传感器等)的分时复用，研制出国际上首套深海多通道拉曼光谱探测系统。该系统利用系列化拉曼光谱探针，可实现深海热液、冷泉系统中流体、固体、气体等不同相态目标物的长期原位监测。从而解决了深海热液和冷泉系统研究中，已有的深海原位拉曼光谱仪的探测难以捕捉冷泉和热液系统等高动态和非均匀环境中不同目标之间的动态规律和潜在联系的问题，使科学家能够更深入地以一个有机统一的整体研究深海热液和冷泉系统。
2020年、2021年、2022年，研究团队在我国南海北部的台西南冷泉区域前后3次使用深海多通道拉曼光谱探测系统搭载深海坐底长期观测系统进行长期原位探测与现场实验，研究冷泉喷口流体中主要成分、天然气水合物与深海环境的耦合变化过程、冷泉生物群落内部甲烷氧化过程，成功建设国际首套深海原位光谱实验室，并常态化运行。
国际首套深海多通道拉曼光谱探测系统的成功研制，是激光拉曼光谱技术在深海探测方面的新突破，为该技术在深海原位探测领域的发展提供了更多的应用实例，展现了我国在深海探测领域的强大实力。
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