中科院大化所“深海利劍”可探測全球99％海域

中國科學院深淵科考隊近日赴馬里亞納海溝海域執行科技任務時曾攜帶深海利劍。13日，記者采訪了利劍的制造者中國科學院大連化學物理研究所的科學家。

利劍的正式名稱為7千米級紫外激光拉曼光譜儀。該光譜儀是國際上首次進行深海探測的紫外激光拉曼光譜儀，也創造了拉曼光譜儀最高深海探測記錄(7449米)。

中科院大連化物所研究員范峰滔說，拉曼光譜技術是一種可以對海洋資源進行原位探測的分析技術。比如，拉曼光譜可以直接對水溶液中的物質進行直接測量，可以對深海海水水文環境進行分析，還可以對礦藏進行原位分析。

地球超過一半的區域被2000米以上的深海海水所覆蓋。深海海底不但蘊藏著豐富的石油、天然氣、天然氣水合物、金屬結核、熱液和硫化物等礦產資源，還存在著極端生命現象，這些資源具有重大的經濟和戰略價值。

深海拉曼光譜儀器因此成為深海資源探測領域的研發重點，國內外許多研究團隊對此投入大量資源。早在1998年，中國科學院大連化學物理研究所李燦研究員帶領的團隊研制了國內第一臺具有自主知識產權的紫外拉曼光譜儀，解決了拉曼光譜研究材料中長期存在的熒光干擾難題。

范峰滔說，深海探測要求所帶儀器越小越好，如何將紫外拉曼光譜儀的分光系統縮小到一個筆記本大小是研發團隊首先面臨的問題。深海條件下，光譜儀面臨高壓(約700個大氣壓)和頻繁著陸沖擊等極端條件，對光譜儀的性能提出了苛刻的要求。

他們經過科學設計，反復驗證，采用折疊反射鏡、光纖軟連接以及同軸反射鏡等一系列技術，歷經三年的攻關，成功研發滿足深海極端條件應用的紫外拉曼光譜儀器，并與中國科學院三亞深海科學與工程研究所的工程人員完成了光譜儀應用的工程化。