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IT之家12月7日消息，从中国科学院海洋研究所官网获悉，该所研究团队成功研制出全球首个深海多通道拉曼光谱探测系统（Multi-channel拉曼插入探针系统，Multi-RiPs)，并在我国南海冷泉海域成功建成深海原位光谱实验室。

课题组前期研制的探针式深海激光拉曼光谱探测系统已常规应用于深海沉积物孔隙水、冷渗漏和热液喷口流体、化学合成生物群落内部流体、天然气水合物、冷渗漏和热液喷口 对系统附近的岩石矿物进行原位检测和定量分析。 但随着对深海热液和冷泉系统研究的深入，科学家们逐渐认识到深海热液或冷泉系统是一个有机统一的整体，冷泉和热液活动在时间上和热液上具有很强的不均匀性。空间。 现有深海原位拉曼光谱仪的探测是短时、瞬时和相对独立的，在冷泉、热液系统等高动态、非均质环境中难以捕捉到不同目标之间的动力学规律和潜在联系.

为此，研究团队研发了全球首个深海多通道拉曼插入探测系统（Multi-RiPs），开发了光路切换技术拉曼光纤光谱仪，实现了主要光学器件（如激光器、光谱仪、光电传感器、等）时分复用（如图1所示），结合系列化拉曼光谱探头，实现了对流体、固体、气体等不同物相的目标物的长期原位监测。

图1 多通道拉曼光谱检测系统关键光学元件布局

图2 搭载LOOP的Mulit-RiPs在热液区进行原位实验和长期连续检测多目标的示意图

图3 搭载LOOP的Mulit-RiPs在冷泉区进行原位实验和长期连续探测多个目标的示意图

IT之家获悉，为弄清深海冷泉口附近甲烷的转化通道和冷泉区甲烷释放通量拉曼光纤光谱仪，研究团队采用了深海多通道拉曼光谱探测系统，该探测系统配备了深海长期海洋观测系统（Long-term ocean observation system）平台，LOOP）分别于2020年、2021年、2022年3次在南海北部台西南冷泉海域部署（如图图4），实现了冷泉喷口流体主要成分、天然气水合物与深海环境的耦合变化过程和甲烷氧化过程的长期原位检测和现场实验冷泉生物群系。 成功建成世界首套深海原位光谱实验室，并在深海冷泉热液区正常运行。

图4 连续三年搭载LOOP的Mulit-RiPs（a：2020年；b：2021年；c：2022年）