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中科院“深海利剑”可探测全球99%海域

科普小知识2022-08-02 08:49:22
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新华社大连4月13日电(张素关嘉宁)中国科学院深海探测队近日携“深海之剑”赴马里亚纳海沟执行科学任务。13日,记者采访了“剑”的制造者——中国科学院大连化学物理研究所的科学家。

“简佩筠”的正式名称是7公里紫外激光拉曼光谱仪。该光谱仪是世界上第一台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的深海探测记录(7449米)。

中国科学院大连化学研究所的研究员范说,拉曼光谱是一种可以原位检测海洋资源的分析技术。例如,拉曼光谱可以直接测量水溶液中的物质,分析深海水的水文环境,以及原位分析矿藏。

地球的一半以上被2000多米深的海水覆盖。深海海底不仅蕴藏着丰富的石油、天然气、天然气水合物、金属结核、热液和硫化物等矿产资源,而且还存在极端的生命现象。这些资源具有巨大的经济和战略价值。

因此,深海拉曼光谱仪器已成为深海资源勘探领域的研发重点。国内外许多研究团队在这一领域投入了大量资源。早在1998年,中国科学院化学物理研究所李灿研究员带领的团队就研制出了我国第一台具有自主知识产权的紫外拉曼光谱仪,解决了拉曼光谱研究材料中长期存在的荧光干扰问题。

范说,仪器越小越好。如何将紫外拉曼光谱仪的光谱系统缩小到笔记本大小是研发团队面临的首要问题。在深海条件下,光谱仪面临高压(约700个大气压)和频繁着陆冲击等极端条件,这对光谱仪的性能提出了严格的要求。

经过科学设计和反复验证,他们采用了折叠式反射镜、光纤软连接和同轴反射镜等一系列技术。经过三年解决关键问题的努力,他们成功开发出能够满足深海极端条件的紫外拉曼光谱仪器。他们还与中国科学院三亚深海科学与工程研究所的工程师一起完成了分光计应用工程。

“这次海洋试验证书的成功表明,从现在起,中国可以在世界99%以上的海域进行分子光谱检测。”范表示,希望这把“剑”能为中国深海矿产资源、能源资源和海洋科学研究的发展提供“利器”,为实施海洋强国战略作出贡献。(结束)

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