4月12日，记者从中国科学院合肥物质院获悉，该院智能所研究团队在深海探测领域取得新突破——在前期深海质谱研究基础上，将水体溶解甲烷检测灵敏度提升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。
甲烷是新型清洁能源天然气水合物的主要成分，每年从海洋、湖泊等水生态系统中排放的甲烷占全球总量的约53%，因此，海洋甲烷监测对于海洋环境感知、甲烷异常区域发现、海洋能源勘探等均具有重要价值。但由于海洋中的甲烷浓度低、变化大等特点，当前对海洋溶解甲烷的检测数据仍然很少，对海洋甲烷通量的估计还存在很大的不确定性。
合肥科学岛陈池来研究员团队长期致力于深海质谱、MEMS技术及MEMS质谱等智能微系统技术研究。2023年，团队研制出深海质谱仪（名为智微号深海水下质谱，ims-UMS），并在南海某海域成功完成多次海试，获得了海洋廓线重要溶解气信息。
在前期工作基础上，为进一步提高检测灵敏度，该研究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2个数量级，对甲烷的检测限提升了超过500倍，达到深海及湖泊等水域甲烷本底信号检测的水平，有望实现海洋溶解甲烷的无差别监测。
据了解，该研究团队后续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H2、He等有指向性的极低浓度气体原位检测研究。该研究工作为进一步实现甲烷通量计算、全球气候研究、羽流寻迹、冷泉发现等提供了重要技术基础。
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合肥通客户端—合报全媒体记者 刘小容
