拉曼光譜是一種分子指紋光譜,在物質(zhì)成分識(shí)別和定量分析領(lǐng)域已得到廣泛應(yīng)用,近年來也逐漸應(yīng)用于深海極端環(huán)境的原位探測(cè)�；仡櫫思す饫庾V技術(shù)的發(fā)展歷程,介紹了國(guó)內(nèi)外已經(jīng)研發(fā)的深海激光拉曼光譜探測(cè)系統(tǒng),并著重介紹了各系統(tǒng)在深海冷泉、熱液等極端區(qū)域?qū)娍诹黧w、沉積物孔隙水、自生碳酸鹽巖、水合物等目標(biāo)物的原位探測(cè)和應(yīng)用,最后總結(jié)了限制拉曼光譜技術(shù)在深海取得更多應(yīng)用的因素,可以為拉曼光譜技術(shù)未來的發(fā)展提供參考。 

【文章來源】：大氣與環(huán)境光學(xué)學(xué)報(bào). 2020,15(01)CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：11 頁(yè)

【部分圖文】：

圖３?ＲｉＰ－Ｈｖ系統(tǒng)對(duì)沖繩海槽熱液噴口流體進(jìn)行??原位探測(cè)聞??

深海熱液噴口高溫、強(qiáng)腐蝕性、髙渾濁度等極端條件的拉曼探頭（Ｒａｍａｎ?ｉｎＢｃｒｔｉｏｎ??ｐｒｏｂｅ?ｆｏｒ?ｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌ?ｖｅｎｔ?ｆｌｕｉｄｓ，?ＲｉＰ－Ｈｖ），在國(guó)際上首次對(duì)溫度高達(dá)２９０?°Ｃ的高溫?zé)嵋毫黧w進(jìn)行了精確??的原位定量探測(cè)與分析（如圖３所示）。結(jié)合實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的定標(biāo)工作和目標(biāo)物在模擬深海熱液條件下的拉??曼光譜持性研究，ＲｉＰ系統(tǒng)已經(jīng)可以對(duì)高溫?zé)嵋簢娍诹黧w的溫度、成分（如Ｃ０２，?ＳＯｆ／ＨＳＯ。Ｈ２等）等??物理化學(xué)參數(shù)進(jìn)行原位探測(cè)與分析４（）１?．??圖４通過ＲｉＰ－Ｐｗ探頭對(duì)冷泉噴口附近生物群落下??覆水進(jìn)行原位探測(cè)［４１１??Ｆｉｇ．４?ＲｉＰ＞Ｐｗ?ｓｙｓｔｅｍ?ｗａｓ?ｄｅｐｌｏｙｅｄ?ｔｏ?ｉｎ?ｓｉｔｕ?ｄｅｔｅｃｔ??ｔｈｅ?ｆｌｕｉｄｓ?ｕｎｄｅｒ?ｔｈｅ?ｃｈｅｍｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ?ｃｏｍｍｕｎｉｔｉｅｓ［４１】??杜增豐等人通過研發(fā)的適用于深海沉積物孔隙水的原位拉曼探針（Ｒａｍａｎ?ｉｎｓｅｒｔｉｏｎ?ｐｒｏｂｅ?ｆｏｒ?ｐｏｒｅ?ｗａ－??ｔｅｒ，?ＲｉＰ－Ｐｗ），對(duì)我國(guó)南海冷泉噴口附近生物群落內(nèi)部下覆水進(jìn)行了原位拉曼探測(cè)與分析（如圖４所示??通過獲取的原位拉曼光譜獲得了生物群落下覆水中溶解態(tài)甲烷、硫酸根和懸浮態(tài)自然硫隨所處深度的分布??持征，推斷在生物群落內(nèi)部可能存在類ＡＯＭ反應(yīng)．??中國(guó)海洋大學(xué)鄭榮兒等人研發(fā)了國(guó)內(nèi)首套深海自容式激光拉曼光譜探測(cè)（Ｄｅｅｐ?ｃｏｍｐａｃｔ?ａｕ？??ｔｏｎｏｍｏｕｓ?Ｒａｍａｎ?ｓｐｃｃｔｒｏｍｃ：ｔｅｉ？、，ＤＯＣＡＲＳ）?系統(tǒng)，杜增豐等人利用?ＤＯＣＡＲＳ?系統(tǒng)在國(guó)際上首次獲得了?４００３??ｎｉ深度的自帶樣品的雙波長(zhǎng)激發(fā)的深海

第１期??杜増豐，等＝拉曼光譜技術(shù)在深海原位探測(cè)中的研究進(jìn)展??７??根離子（如Ｓ０｜—、ＮＯｆ、ＨＣＯｆ）的定量探測(cè)能力？??圖５?ＤＯＣＡＲＳ系統(tǒng)搭載采水器進(jìn)行原位探測(cè)??Ｆｉｇ．５?ＤＯＣＡＲＳ?ｓｙｓｔｅｍ?ｉｎ?ｃｏｎｊｕｎｃｔｉｏｎ?ｗｉｔｈ?ＣＴＤ，?ｍｕｌｔｉ?ｗａｔｅｒ?ｓａｍｐｌｅｒｓ?ａｎｄ??ｔｈｅ?ｓａｍｐｌｅ?ｒｅｌｅａｓｅ?ｄｅｖｉｃｅ?ｆｏｒ?ｉｎ?ｓｉｔｕ?ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ？－２３＾??此后，通過對(duì)ＤＯＣＡＲＳ系統(tǒng)進(jìn)行后續(xù)改造與升級(jí)，中國(guó)海洋大學(xué)研制完成了兩套用于海底觀測(cè)網(wǎng)搭??載的激光拉曼光譜儀器節(jié)點(diǎn)，其中第一套（ＯＵＣ－Ｒａｍａｎ－Ｉ）作為觀測(cè)網(wǎng)試運(yùn)行的測(cè)試機(jī)，于２０１６年８月底??布放并接入觀測(cè)網(wǎng)運(yùn)行。第二套（ＯＵＣ－Ｒａｍａｎ－ＩＩ）作為觀測(cè)網(wǎng)長(zhǎng)期工作的運(yùn)行機(jī)，采用雙機(jī)備份設(shè)計(jì)，同??時(shí)配備兩套拉曼光譜探測(cè)艙，分別在可見（５３２?ｎｍ）和近紅外（７８５?＿）激光激發(fā)下運(yùn)行．根據(jù)需要，兩探??測(cè)艙可交替運(yùn)行或并行工作，該儀器節(jié)點(diǎn)于２０１７年６月１５日布放并接入海底觀測(cè)網(wǎng)運(yùn)行（如圖６所示）ｓ??兩套節(jié)點(diǎn)自入網(wǎng)之后皆已運(yùn)行一年之久，并獲取了大量連續(xù)觀測(cè)數(shù)據(jù)。??圖６兩套ＯＵＣ－Ｒａｍａｉｉ節(jié)點(diǎn)在海底觀測(cè)網(wǎng)搭載布放圖??Ｆｉｇ．６?Ｔｗｏ?ＯＵＣ－Ｒａｍａｎ?ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ?ｎｏｄｅｓ?ｗｅｒｅ?ｌｏｃａｔｅｄ?ｏｎ?ｔｈｅ?ｓｅａｆｌｏｏｒ?ｏｂｓｅｒｖａｔｏｒｙ?ｎｅｔｗｏｒｋ??２０１８年中國(guó)海洋大學(xué)推出了面向深海極端環(huán)境探測(cè)的新一代小型水下拉曼光譜系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用一??體化設(shè)計(jì)，系統(tǒng)尺寸Ｄｉａｌ７２ｘＬ３６２?ｍｍ，體積與ＤＯＲＩＳＳ系統(tǒng)探頭相當(dāng)，采用機(jī)械手夾持方式作業(yè)，該系??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]硫酸根拉曼頻移用于深海熱液溫度探測(cè)的方法探討[J]. 席世川,張?chǎng)?杜增豐,欒振東,李連福,王冰,梁政委,連超,閻軍.  光譜學(xué)與光譜分析. 2018(11)
[2]Feasibility investigation on deep ocean compact autonomous Raman spectrometer developed for in-situ detection of acid radical ions[J]. 杜增豐,李穎,陳靚,郭金家,鄭榮兒.  Chinese Journal of Oceanology and Limnology. 2015(02)

博士論文
[1]基于DOCARS和LCOF-Raman的酸根離子探測(cè)和沉積物孔隙水的光譜分析[D]. 杜增豐.中國(guó)海洋大學(xué) 2015



本文編號(hào)：3500469