[实用新型]一种热液区喷发物质捕集装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及深海捕获领域，特别是一种热液区喷发物质捕集装置。

背景技术

海底热液活动的发现是20世纪海洋科学研究中的重大事件之一，热液喷口附近不但蕴藏有大量的金属硫化物资源，而且蕴育了极端环境下独特的生物群落，对深海热液喷口及其生态系统的研究具有极其重要的科学意义和经济价值。探测与获取高质量的热液样品是目前进行热液活动研究的最有效和最重要的手段之一。目前，我国的大洋资源调查航次主要通过水下机器人或6000米有缆电视抓斗对洋中脊热液喷口开展调查和取样工作。由于洋中脊热液活动的演化是一个动态体系，这里的化学、物理和生物过程在时空上剧烈变化，传统调查采样方法作为研究热液活动的技术手段存在局限性。先进、可靠的原位测量及取样系统能够更好地对热液喷口的物质通量、物理化学参数进行实时探测，是开展深海热液探测研究必不可少的有效技术手段。

目前，对热液的研究手段基本可分为两类：一是获取热液样品，然后再在实验室进行分析；二是直接进行物理与化学量的原位测量。我国“蛟龙号”载人深潜器完成7000米海试后，具备探测99％世界海洋面积海域的能力。以载人深潜器为平台搭载原位探测取样系统，进行热液喷口区的调查研究是国际上发达海洋国家常用的技术手段。

为了更好的研究相关喷发物质在此过程中的演变状态，急需在某一精确热点海域进行针对性的物质搜集，利用物质的重力沉降，收集喷发物质进行试验测定与研究，然而目前在深海领域尤其是在深海热液区域尚未对定点热液喷口进行针对性捕集，因此，在上述背景下，结合大洋科考实际经验，急需研究和开发一种功能化多样、操作方便、维护简单、可以实现蛟龙号载人潜水器搭载作业的用于热液区喷发物质捕集工具，为我国海底资源大调查、海底地质结构研究和海洋环境研究提供技术保障。

实用新型内容

本实用新型主要解决了我国大洋科考在印度洋热液硫化物海区作业中急需获得海底热液喷口喷发原位物质样品捕集难点问题，针对热液区特殊复杂的环境条件，结合科学家对喷发物质研究的科学需求，设计了一种热液区喷发物质捕集装置，该装置作为深海运载器的一种作业工具，配备有强磁体可搜集金属含量富集的矿物质，并且可实现不同直径颗粒物质的有序捕集，制造简单，生产成本低、安装简便、效率高效。

实现上述目的本实用新型的技术方案为，一种热液区喷发物质捕集装置，包括本体平台支撑模块，还包括硫化物质捕集模块，所述硫化物质捕集模块通过侧面固定连接在本体平台支撑模块上；所述硫化物质捕集模块包括漏斗形顶盖、金属沉积物收集腔和沉降物收集腔、隔离腔，所述漏斗形顶盖、金属沉积物收集腔、沉降物收集腔、隔离腔依次自上向下设置；所述金属沉积物收集腔和沉降物收集腔的连接处设有过滤网Ⅰ，沉降物收集腔和隔离腔的连接处设有过滤网Ⅱ，隔离腔的底部设有过滤网Ⅲ和底盖；所述过过滤网Ⅱ和过滤网Ⅲ的过滤精度相同，过滤网Ⅰ的过滤精度大于过滤网Ⅱ的过滤精度；所述金属沉积物收集腔的内侧设有强磁体。

优选的，所述本体平台支撑模块还包括本体和能源动力舱；所述本体的中心设置能源动力舱，沿所述本体的边缘均匀间隔设置凹槽，硫化物质捕集模块设置在凹槽内，相邻两凹槽之间设有安装槽，在安装槽内设置生物原位培养模块；所述能源动力舱包括腔体、密封端盖和内部集成模块，所述腔体和密封端盖通过两道O圈密封，集成模块包括能源单元、控制单元和存储单元，所述能源单元、控制单元、存储单元依次从下向上设置在腔体内，且两两电连接。

优选的，所述生物原位培养模块包括培养腔，所述培养腔的外侧面设有通孔，培养腔内设有LED光源和视频探头，所述LED光源、视频探头分别和集成模块连接。

优选的，还包括回收与定位模块，所述回收与定位模块包括浮力板和凯芙拉缆，所述浮力板通过凯芙拉缆连接本体平台支撑模块，浮力板的板面有反光涂层。

优选的，所述过滤网Ⅰ的过滤精度是100um，过滤网Ⅱ的过滤精度是100um。

优选的，所述本体平台支撑模块还包括T型把手。

优选的，所述本体平台支撑模块凹槽的数量是4个；所述本体平台支撑模块安装槽的数量是4个。

优选的，所述能源单元和控制单元之间设置干燥剂盒，控制单元和存储单元之间设置干燥剂盒。

优选的，所述硫化物质捕集模块的漏斗形顶盖位于本体平台支撑模块的上方。

优选的，所述本体平台支撑模块还设有压载配置块槽，所述压载配置块槽设置在本体的顶端。

基于载人潜水器解决了热液区烟囱体喷发物质定点精确捕集探究的技术难点，利用本实用新型的技术方案制作的热液区喷发物质捕集装置，其有益效果是：