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“智微號”深海質(zhì)譜儀:水中甲烷檢測靈敏度提升500多倍


  來源: 中國科學(xué)報 時間:2024-04-23 編輯:清風(fēng)
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“智微號”深海質(zhì)譜儀搭乘中繼器開展海試作業(yè)。


本報訊(記者王敏)中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院智能機(jī)械研究所研究員陳池來團(tuán)隊在前期深海質(zhì)譜儀研究的基礎(chǔ)上,將水體溶解甲烷檢測靈敏度提升了500多倍,達(dá)到海洋及湖泊本底溶解甲烷檢測水平,實現(xiàn)了從溶解甲烷異常事件監(jiān)測到背景甲烷長期監(jiān)測的跨越。相關(guān)技術(shù)已申請國家發(fā)明專利,研究成果日前發(fā)表于愛思唯爾旗下期刊《塔蘭塔》。


2023年,陳池來團(tuán)隊研制出一款名為“智微號”的深海質(zhì)譜儀,并在南海某海域完成多次海試,獲得了海洋廓線重要溶解氣信息。在前期工作的基礎(chǔ)上,團(tuán)隊針對樣本水氣高、檢測儀器空間有限等問題,研制出小體積、低功耗的在線除水系統(tǒng),同時優(yōu)化進(jìn)樣氣路設(shè)計,成功將其集成安裝于“智微號”深海質(zhì)譜儀中。


這一改進(jìn)在維持目標(biāo)檢測氣體高滲透通量的同時,將質(zhì)譜儀的真空度提升超過兩個數(shù)量級,對甲烷的檢測限從高于16納摩/升降低至0.03納摩/升,提升了500多倍,達(dá)到深海及湖泊等水域甲烷本底信號檢測水平,有望實現(xiàn)海洋溶解甲烷的無差別監(jiān)測。


下一步,研究團(tuán)隊將基于該技術(shù)開展大空間、寬時間范圍內(nèi)本底甲烷的原位檢測研究,以及氫、氦等有指向性的極低濃度氣體原位檢測研究。該工作為進(jìn)一步實現(xiàn)甲烷通量計算、全球氣候研究、羽流尋跡、冷泉發(fā)現(xiàn)等奠定了重要的技術(shù)基礎(chǔ)。


相關(guān)論文信息:

https://doi.org/10.1016/j.talanta.2024.125907


關(guān)鍵詞:深海質(zhì)譜儀    瀏覽量:2580

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