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深海装备拉曼光谱仪创造最高深海探测纪录

2017-04-13 09:36
PokerJoker
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我国深海装备创造拉曼光谱最高深海探测纪录,该仪器的成功研发将提升我国在深海矿藏、能源资源(天然气水合物)、碳循环与气候变化以及深海生物信息方面的探测能力。

4月12日,中国科学院大连化学物理研究所告知,2017年3月下旬,中国科学院深渊科考队赴马里亚纳海沟海域执行中科院战略性B类先导专项“海斗深渊前沿科技问题研究与攻关”和国家重点研发计划“深海关键技术与装备”重点专项等科技任务,使用原位实验号、万泉号、天涯号深渊着陆器对我国自主研发的一系列深海装备进行了成功的试验和实际应用,其中包括我国首次获得成功的7千米级紫外激光拉曼光谱仪。该光谱仪是国际上首次进行深海探测的紫外激光拉曼光谱仪,也创造了拉曼光谱仪最高深海探测纪录(7449米)。

我们的星球超过一半的区域被2000米以上的深海海水所覆盖。深海海底不但蕴藏着丰富的石油、天然气、天然气水合物、金属结核、热液和硫化物等矿产资源,还存在着极端生命现象(深海生物基因资源),这些资源具有重大的经济和战略价值。随着陆地能源的日趋紧张,深海探测与资源开发技术在海洋环境研究和深海资源的开发进程中发挥了不可替代的作用。可以说,谁先掌握了深海调查探测与资源开发的先进技术,谁就掌握了世纪海洋战略发展的主动权。

拉曼光谱技术是一种可以对海洋资源进行原位探测的分析技术,是一种可以提供分子指纹谱的技术,与红外光谱不同,拉曼光谱可以直接对水溶液中的物质进行直接测量,因此可以对处于海水条件下的物质进行原位、准确的测定:拉曼光谱可以对深海海水水文环境进行分析,例如分析海水中甲烷水合物的形成和分布,深海中生物物种,海洋中二氧化碳等大气溶解情况,各种盐类物质例如硫酸盐等浓度进行分析,也可以通过水的拉曼峰来分析深海海水的大致存在状态。拉曼光谱可以对矿藏,例如锰结核等进行原位分析,也可以对深海中的火山口、海底的岩石成分进行分析,从而对其地质成因,矿藏等进行分析。在采矿作业过程中,可以利用拉曼光谱对样品进行前期的筛选。深海拉曼光谱仪器一直以来是深海资源探测领域的研发重点,国内外许多研究团队都投入了大量的资源。

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