基于中紅外痕量甲烷檢測(cè)的地震預(yù)警儀

【摘要】：隨著地震斷裂帶氣體觀測(cè)技術(shù)的快速發(fā)展,為了對(duì)地震進(jìn)行精確的預(yù)報(bào),減少因地震給人民群眾生命和財(cái)產(chǎn)帶來(lái)的損失,根據(jù)甲烷氣體的釋放與地震前上地殼巖石的微裂隙有直接關(guān)系的這一微觀變化,設(shè)計(jì)并研制中紅外痕量甲烷氣體檢測(cè)儀。儀器采用激發(fā)波長(zhǎng)為7.65μm的量子級(jí)聯(lián)激光器(QCL),結(jié)合雙光路長(zhǎng)度為76m的多次反射herriott長(zhǎng)光程氣體吸收池,可以在4s的采樣時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)40nmol·mol-1氣體檢測(cè)靈敏度。同時(shí),采用半導(dǎo)體激光器頻率調(diào)制直接光譜吸收技術(shù),降低了該儀器噪聲的主要來(lái)源1/f噪聲,使氣體檢測(cè)下限達(dá)到5nmol·mol-1(40s采用時(shí)間)。在野外實(shí)驗(yàn)中,利用可控震源車(chē)作為模擬地震源,將6個(gè)痕量甲烷檢測(cè)儀以100m為距離等間隔放置,對(duì)距震源中心不同距離下的地表面甲烷氣體濃度進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)量。實(shí)驗(yàn)表明,該儀器可以監(jiān)測(cè)地震前地下痕量甲烷氣體的釋放,為地震前兆預(yù)警提供新的途徑。 【作者單位】： 中國(guó)地震局地球物理勘探中心;
【關(guān)鍵詞】： 痕量甲烷氣體 量子級(jí)聯(lián)激光器 herriott氣室 地震前兆預(yù)警
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41104038,41174078) 全國(guó)地震重點(diǎn)監(jiān)視防御區(qū)項(xiàng)目(1520136025)資助
【分類(lèi)號(hào)】：P315.75
【正文快照】： 引言早在20世紀(jì)80年代前后,學(xué)者們就已經(jīng)采用鑒定地震斷裂帶內(nèi)蘊(yùn)涵的氣體成分含量變化來(lái)研究關(guān)于地震預(yù)警和斷裂帶活動(dòng)性等科學(xué)問(wèn)題,例如利用地震斷裂帶內(nèi)蘊(yùn)涵的CO2,CH4,H2,Hg等氣體等濃度異常來(lái)監(jiān)測(cè)地震帶活動(dòng)情況[1-4],捕捉地震帶前兆信息并對(duì)地震進(jìn)行預(yù)測(cè);利用稀有氣體在地

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