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“智微号”深海质谱仪:水中甲烷检测灵敏度提升500多倍


  来源: 中国科学报 时间:2024-04-23 编辑:清风
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“智微号”深海质谱仪搭乘中继器开展海试作业。


本报讯(记者王敏)中国科学院合肥物质科学研究院智能机械研究所研究员陈池来团队在前期深海质谱仪研究的基础上,将水体溶解甲烷检测灵敏度提升了500多倍,达到海洋及湖泊本底溶解甲烷检测水平,实现了从溶解甲烷异常事件监测到背景甲烷长期监测的跨越。相关技术已申请国家发明专利,研究成果日前发表于爱思唯尔旗下期刊《塔兰塔》。


2023年,陈池来团队研制出一款名为“智微号”的深海质谱仪,并在南海某海域完成多次海试,获得了海洋廓线重要溶解气信息。在前期工作的基础上,团队针对样本水气高、检测仪器空间有限等问题,研制出小体积、低功耗的在线除水系统,同时优化进样气路设计,成功将其集成安装于“智微号”深海质谱仪中。


这一改进在维持目标检测气体高渗透通量的同时,将质谱仪的真空度提升超过两个数量级,对甲烷的检测限从高于16纳摩/升降低至0.03纳摩/升,提升了500多倍,达到深海及湖泊等水域甲烷本底信号检测水平,有望实现海洋溶解甲烷的无差别监测。


下一步,研究团队将基于该技术开展大空间、宽时间范围内本底甲烷的原位检测研究,以及氢、氦等有指向性的极低浓度气体原位检测研究。该工作为进一步实现甲烷通量计算、全球气候研究、羽流寻迹、冷泉发现等奠定了重要的技术基础。


相关论文信息:

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


关键词:深海质谱仪    浏览量:2198

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