我國首套深海質(zhì)譜儀成功海試 填補(bǔ)相關(guān)領(lǐng)域空白
【化工儀器網(wǎng) 項(xiàng)目成果】深海探測是當(dāng)前世界各國海洋事業(yè)的前沿。深海蘊(yùn)藏著豐富的礦產(chǎn)、油氣和生物資源，也是研究氣候變化、板塊運(yùn)動(dòng)、生物演化等科學(xué)的重要對(duì)象。向深海挺進(jìn)，戰(zhàn)略意義重大。探索深海既需要能夠以抵達(dá)深海的各類深潛裝備，也需要能夠能夠在深海開展探測工作的原位探測技術(shù)，以獲取深海樣品的組分、含量及其變化信息。
我國海洋裝備制造起步較晚，但近年來發(fā)展迅速，目前已具備進(jìn)入世界海洋最深處開展科學(xué)探索和研究的全方位能力。在深海原位探測技術(shù)方面，近日，我國又取得新的成果——中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院智能機(jī)械研究所陳池來團(tuán)隊(duì)研制出了國內(nèi)首臺(tái)深海質(zhì)譜儀，并在南海某海域成功完成多次海試。相關(guān)研究成果以《用于深海氣體原位檢測的水下質(zhì)譜儀的研制與應(yīng)用》為題發(fā)表在《中國分析化學(xué)》上。
質(zhì)譜技術(shù)作為主要的分析技術(shù)之一，在深海樣品檢測中能發(fā)揮重要作用，但深海環(huán)境極端，如何高壓海水環(huán)境中直接檢測溶解氣體是深海質(zhì)譜儀必須解決的技術(shù)難題。據(jù)了解，研究團(tuán)隊(duì)長期致力于新型微機(jī)電系統(tǒng)質(zhì)譜關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用研究，先后突破質(zhì)譜小型化設(shè)計(jì)集成、質(zhì)譜關(guān)鍵器件微機(jī)電系統(tǒng)制造、水下膜進(jìn)樣快速定量標(biāo)定等關(guān)鍵技術(shù)，最終成功研制出國內(nèi)首套深海質(zhì)譜儀。該儀器可原位實(shí)現(xiàn)深海中氮?dú)?、氧氣、氬氣、二氧化碳、甲烷等小分子溶解氣以及烷烴、芳香烴等揮發(fā)性有機(jī)物溶解氣的定性及定量檢測，填補(bǔ)了國內(nèi)在深海質(zhì)譜儀研制領(lǐng)域的空白。
2022年至今，團(tuán)隊(duì)成員攜帶深海質(zhì)譜儀參加了多次專項(xiàng)海試，驗(yàn)證了設(shè)備的功能，并取得了一系列科研成果，包括實(shí)現(xiàn)了深海冷泉區(qū)域溶解氣的長時(shí)間(25.8小時(shí))原位檢測及海平面至海底(1388米至0米)溶解氣的在線檢測、獲取了深海海底小分子溶解氣濃度隨時(shí)間的變化曲線及縱向濃度分布輪廓線等關(guān)鍵科學(xué)數(shù)據(jù)。
深海開發(fā)是面向未來的事業(yè)，是我國建設(shè)海洋強(qiáng)國的重要工作。深海質(zhì)譜儀的成功研制是我國在深海原位探測技術(shù)上的新突破，可以為我國深海探測提供新的技術(shù)支持，在尋找海底油氣及礦產(chǎn)資源、研究全球氣候變化及生命演化等方面奠定原位質(zhì)譜探測基礎(chǔ)。同時(shí)，據(jù)研究人員介紹，深海質(zhì)譜儀同樣可用于內(nèi)河、湖泊、近海，在環(huán)保領(lǐng)域也能發(fā)揮出較大作用。
(資料來源：中國科學(xué)報(bào))
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