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軍工航天新聞

月球土壤珍貴 可采用激光剝蝕技術(shù)進行微量分析

來源:科技日報2020-12-29 我要評論(0 )   

12月17日凌晨,赴月“出差”23天的嫦娥五號返回器成功降落在內(nèi)蒙古四子王旗,嫦娥五號“挖土”任務(wù)順利完成。此次任務(wù)共帶回約1731克月壤樣品,之后,這些珍貴的月壤樣...

12月17日凌晨,赴月“出差”23天的嫦娥五號返回器成功降落在內(nèi)蒙古四子王旗,嫦娥五號“挖土”任務(wù)順利完成。此次任務(wù)共帶回約1731克月壤樣品,之后,這些珍貴的月壤樣品將進入科研領(lǐng)域,為人類了解月球、探索更遙遠的深空提供重要參考。但是,嫦娥五號千辛萬苦帶回來的月壤樣品為什么一定要保證“原汁原味”,又是怎樣做到的?對待這些用一點少一點的樣品,科學(xué)家們準備采取怎樣的方式進行分析研究呢?為此科技日報記者采訪了相關(guān)專家。


在采樣、封裝、運輸、開艙、移交的整個過程中,如何保證此次嫦娥五號帶回來的月壤樣品不被污染是設(shè)計者們極為關(guān)注的問題,直接關(guān)系到后續(xù)的分析、研究工作能否順利開展以及月壤樣品分析的成果能否取信于人。


為了保存和處理好月壤樣品,地面應(yīng)用系統(tǒng)的科學(xué)家們想盡辦法,建設(shè)了專門的存放設(shè)施和樣品處理分析實驗室,制定了詳盡的操作規(guī)程,盡可能保證月壤樣品不被污染,從而獲得正確可信的科研成果。


所謂無損分析,即在不損害或不影響被檢測對象內(nèi)部組織的前提下,對被檢測對象內(nèi)部及表面的結(jié)構(gòu)、狀態(tài)等進行檢查和測試的方法?!皹悠坊貋砗蟾鶕?jù)正常程序,要經(jīng)過一個無損—少損—有損的分析過程,以保證最大的科學(xué)產(chǎn)出?!敝袊刭|(zhì)大學(xué)(武漢)地球科學(xué)學(xué)院教授肖龍說。無損分析可以幫助研究者了解樣品的基本情況。吉林大學(xué)地球探測科學(xué)與技術(shù)學(xué)院教授趙玉巖表示:“目前常見的無損分析比如X射線熒光光譜法,就是利用X射線光管發(fā)出的初級X射線激發(fā)樣品中的原子,通過分析樣品中不同元素產(chǎn)生的特征熒光X射線波長(或能量)和強度,獲得樣品中的元素組成與含量信息。”


為了節(jié)約樣品,在不得不損害樣品時,研究者也傾向于使用微量分析,在這種分析方法中,被測物質(zhì)的許可量通常僅約為常量的百分之一,重量約為1—15毫克?!氨热缂す鈩兾g電感耦合等離子體質(zhì)譜技術(shù),該技術(shù)是將激光束聚集于樣品表面使之融蝕氣化,并通過載氣將樣品微粒載入等離子體中電離,經(jīng)質(zhì)譜系統(tǒng)進行質(zhì)量過濾,最后用接收器分別檢測不同質(zhì)荷比的離子。這種技術(shù)直接剝蝕固體樣品,避免了試劑污染、樣品分解不完全、易揮發(fā)元素丟失等問題,而且消除了水和酸造成的多原子離子干擾。此外,微量技術(shù)手段還包括納米離子探針技術(shù)、顯微激光拉曼光譜、傅里葉變換紅外光譜法等。”趙玉巖說,目前的分析技術(shù)已經(jīng)開始向智能化、小型化、在線式及儀器聯(lián)用方向發(fā)展,但針對月壤樣品的珍貴性和特殊性,還需要進一步完善分析方法,提高相應(yīng)儀器的靈敏度和分辨率,研發(fā)新技術(shù)新方法。


(本文有刪節(jié))

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激光剝離月球土壤
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