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揭開火山的神秘面紗

來源:杭州太昊科技有限公司   2023年08月02日 09:20  
在意大利西西里島以北25千米,有一座以活火山聞名全球的島嶼——武爾卡諾島Vulcano。傳說這里是羅馬火神武爾坎(Vulcan)的鍛造之所,英文中的火山一詞Volcano也由此島而來。


武爾卡諾島現(xiàn)今仍有火山活動,火山口時?!盁熿F繚繞”,但即使充滿“危險”,島上仍生活了不少土著希臘裔居民,并且因火山活動而形成的泥漿浴,也因其能夠潔潤肌膚、舒緩疲倦等特點,每年都吸引著來自全球各地的游客前來體驗。


全球有名研究機構(gòu)集結(jié),密切監(jiān)測火山活動


雖然,武爾卡諾火山*近一次爆發(fā)是100多年前的1888年,但因火山爆發(fā)巨大的破壞性和難以預(yù)測的特點,當(dāng)?shù)卣恢甭?lián)合全球多個研究機構(gòu)共同監(jiān)測火山活動,以保護生活在附近的人們。此次的研究團隊,由INGV(意大利國家火山學(xué)和地球物理學(xué)研究所)主導(dǎo),集結(jié)了NASA、JPL、ESA、CNES、ISRO ASI 等來自世界各地大學(xué)的研究人員。


在火山口進行監(jiān)測工作,是一件非常具有挑戰(zhàn)的事情。除了崎嶇不平的地面、寥無人煙的環(huán)境外,還要時刻警惕從巖層、縫隙內(nèi)溢出的有毒氣體?!霸谶@種環(huán)境中工作,常常會感覺自己身處另一個星球,周圍布滿了有毒氣體的云。我們戴著面具,穿著類似于太空服的防護裝備,遠離開任何生命體。只有自己、儀器和來自火山的野蠻力量?!毖芯繄F隊成員安德烈·迪亞茲教授介紹說。


持續(xù)監(jiān)測有毒氣體滲漏的量、速率,確定泄漏點,也是研究團隊的重要工作內(nèi)容之一,其為了解火山內(nèi)部變化、預(yù)測火山爆發(fā)提供了關(guān)鍵的數(shù)據(jù)依據(jù)。來自INFICON美國雪城和德國科隆的研發(fā)團隊,承接下了這一艱巨任務(wù),堅固耐用、測量精準(zhǔn)、便于攜帶操作的INFICON檢測儀器與傳感器也成為了研究團隊們的可靠工具。


在危險環(huán)境中持續(xù)監(jiān)測氣體變化


進入火山口的氣體測量,以及在火山室尋找“泄漏”,不僅需要檢測儀器足夠堅固,能承受危險環(huán)境帶來的各種影響;還需要其具備便攜的外形,以及簡單的操作方式;更重要的還有,檢測儀器的高靈敏度與高精準(zhǔn)度。
INFICON在應(yīng)急響應(yīng)、安保和環(huán)境監(jiān)測市場有著豐富的應(yīng)用經(jīng)驗,數(shù)十年間,我們?yōu)槿蚨鄠€國家提供用于現(xiàn)場快速分析的便攜式氣質(zhì)聯(lián)用儀、在線監(jiān)測儀器等產(chǎn)品,在行業(yè)內(nèi)取得了很高的品牌度。INGV此次選擇與INFICON團隊合作,也正是看中了我們的應(yīng)用經(jīng)驗與**技術(shù)。

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針對武爾卡諾島項目,INFICON團隊采用了 IRwin® 便攜式氣相色譜儀,Transpector® MPH 氣體分析系統(tǒng),以及一個用于無人機的便攜式多氣體系統(tǒng)。

IRwin®  便攜式氣相色譜儀

- 微型氣相色譜領(lǐng)域的技術(shù),能夠輕松區(qū)分沼氣與天然氣,且可在3分鐘內(nèi)精準(zhǔn)分離甲烷、乙烷、丙烷;

- 自主研發(fā)的紅外傳感器系統(tǒng),不僅將檢測范圍拓寬至1ppm至100Vol.%,還規(guī)避了傳統(tǒng)傳感器濕氣干擾、中毒、啟動慢和歸零慢等多項缺陷和不足,保障了檢測結(jié)果的**穩(wěn)定。


Transpector® MPH  氣體分析系統(tǒng)
- 基于四級桿的質(zhì)譜儀殘余氣體分析儀器,可精準(zhǔn)監(jiān)測微量污染物和多種類化學(xué)氣體;
- 實驗室級別的定性和定量檢測結(jié)果。

相較傳統(tǒng)氣體分析設(shè)備**于實時監(jiān)測少數(shù)原位氣體(主要是SO2、H2S和CO2),INFICON儀器能夠監(jiān)測氦、氫和其他微量氣體種類,以及其同位素。并且,這些測量均是在原地實時進行的,為研究團隊提供了關(guān)于脫氣過程和火山活動階段的更完整的圖像,從而幫助他們更好地了解火山內(nèi)部的行為,預(yù)判火山爆發(fā)的可能。

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此外,研究團隊還可基于對武爾卡諾火山的數(shù)據(jù)監(jiān)測世界上許多其他火山。因為這些現(xiàn)場氣體測量數(shù)據(jù),可以與用于全天監(jiān)測其他火山的飛機和衛(wèi)星上的遙感儀器數(shù)據(jù)進行比較,以幫助各國和民防當(dāng)局在火山非?;钴S時做好準(zhǔn)備,并在無法進行現(xiàn)場氣體傳感的情況下管理火山爆發(fā)時的緊急情況。



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