“智微號(hào)”深海質(zhì)譜儀搭乘中繼器開展海試作業(yè)。

本報(bào)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(duì)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(cè)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(cè)水平，實(shí)現(xiàn)了從溶解甲烷異常事件監(jiān)測(cè)到背景甲烷長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)的跨越。相關(guān)技術(shù)已申請(qǐng)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(duì)研制出一款名為“智微號(hào)”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(duì)針對(duì)樣本水氣高、檢測(cè)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(shí)優(yōu)化進(jìn)樣氣路設(shè)計(jì)，成功將其集成安裝于“智微號(hào)”深海質(zhì)譜儀中。

這一改進(jìn)在維持目標(biāo)檢測(cè)氣體高滲透通量的同時(shí)，將質(zhì)譜儀的真空度提升超過兩個(gè)數(shù)量級(jí)，對(duì)甲烷的檢測(cè)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(hào)檢測(cè)水平，有望實(shí)現(xiàn)海洋溶解甲烷的無差別監(jiān)測(cè)。

下一步，研究團(tuán)隊(duì)將基于該技術(shù)開展大空間、寬時(shí)間范圍內(nèi)本底甲烷的原位檢測(cè)研究，以及氫、氦等有指向性的極低濃度氣體原位檢測(cè)研究。該工作為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)甲烷通量計(jì)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