近期，中国科学院合肥物质院智能所陈池来研究员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。
甲烷作为仅次于二氧化碳的第二大温室气体，其排放对全球气候变化具有重要影响。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，有效监测海洋甲烷向大气的排放通量至关重要。
此外，甲烷还是天然气水合物的主要成分，这种新型清洁能源被视为21世纪最具潜力的能源之一。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、海洋科学研究等均具有重要价值。
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。深海质谱仪是实现海洋溶解气快速检测的重要海洋装备。
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），为进一步提高检测灵敏度，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，对甲烷的检测限从高于16纳摩/升降低至0.03纳摩/升，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。
（安徽视讯郭方方、通讯员王天昊）
