拉曼-荧光联合水下探测系统及初步试验

摘要：

深海热液环境中存在着巨大的化学和热梯度,快速剧烈的混合和生物合作过程产生了多种多样的矿物合作过程,并培养了大量的化学合成微生物.激光拉曼光谱非常适合于深海热液环境矿物过程的探测,然而要对矿物与微生物作用过程进行研究,还需要与荧光光谱技术进行联合.针对深海热液的探测需求,研发了一套拉曼-荧光联合光谱水下原位探测原理样机.该联合系统主要通过双波长激光器和两个微型光谱仪实现,双波长激光器同时发射266 nm和532 nm激光,其中532 nm激光用来激发拉曼光谱,266 nm激光用来激发荧光光谱.根据波长不同,双波长激光被分为两束分别经两片石英玻璃窗口照射到海水或液体样品上.产生的拉曼和荧光光谱经后向散射收集并分别耦合到拉曼和荧光光谱仪中.整个系统集成于L790 mm×Φ270 mm的舱体内,在舱体前端有光学窗口和水密插头,舱体内部主要包括双波长激光器、光谱仪、嵌入式计算机和供电装置,甲板控制终端通过电缆实现对系统的供电、控制和数据采集.利用搭建的原理样机在实验室对海水和拟棱形藻样品进行探测,实验结果初步证明拉曼-荧光联合光谱探测装置的可行性,之后系统在青岛近岸进行了实验并获得了实验数据.下一步将优化系统并应用于深海热液环境探测.

关键词：拉曼-荧光联合探测、水下原位光谱、原理样机、初步试验

所属期刊栏目：47

分类号：O433.4(光学)

资助基金：国家自然科学基金61575181;国家重点研发计划项目2016YFC0302101

在线出版日期：2018-08-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：68-72