系统动态

【“十三五”科技创新成就】深海激光拉曼光谱定量探测系统

撰稿: 海洋研究所 发布时间:2021-11-29

  10月21日至27日,国家“十三五”科技创新成就展在北京展览馆成功举办,集中展示“十三五”以来全党全国贯彻落实以习近平同志为核心的党中央关于科技创新的一系列重大决策部署取得的重大科技成果。中科院海洋所研发的深海激光拉曼光谱定量探测系统以实物、视频等方式参展。

  深海的热液和冷泉是地球流固界面物质和能量交换最为剧烈的区域,对海洋和地球环境演化影响深远,其孕育的极端生命现象一直被认为是地球生命起源的一种可能,但一直缺乏对其开展原位探测的相关技术手段。海洋所突破了光学镜头不耐高温、强酸碱和防颗粒附着性能差等技术难点,研发了国际首个可以直接插入450°C深海热液喷口的谱系化拉曼光谱定量探测系统(Raman insertion Probe, RiP)。该系统具有非接触、无损并可同时探测多种组分的优点,已成功搭载“发现”号ROV、“海星6000”ROV等前往太平洋的马努斯、冲绳海槽,西南印度洋中脊热液区和南海冷泉区等深海极端环境开展了常态化的科学应用,并且通过后期适用性改造,已适用“海龙III”号ROV、“蛟龙号”HOV等国内主要潜器的搭载需求。

 

激光拉曼光谱探针

 

RiP系统搭载“发现”号ROV进行海上科学应用 

  通过谱系化的拉曼探针,可实现对深海沉积物孔隙水、冷泉/热液喷口流体、天然气水合物、海底岩石矿物等多种水下目标进行原位探测与定量分析,为深海科学问题的研究提供宝贵的原位数据支持。基于该拉曼光谱探针,中科院海洋所科研人员首次在南海发现裸露在海底的可燃冰,在深海热液区发现自然状态下存在超临界二氧化碳和气态水,发现全球深海沉积物中甲烷被低估20倍……该产品目前提供给自然资源部对我国深海热液金属硫化物矿区理化环境开展原位勘测,引领了国际深海原位探测技术发展。 

[video:拉曼光谱探针深海作业视频]

拉曼光谱探针深海作业视频