1、海洋研究領(lǐng)域已成為國(guó)家重點(diǎn)打造并加強(qiáng)的方向。而在深?？茖W(xué)研究中，熱液和冷泉已成為一大熱點(diǎn)，其共同特點(diǎn)是有氣泡從噴口溢出。熱液/冷泉溢出含有硫化氫、甲烷、二氧化碳等化學(xué)成分的氣泡。本文從理論計(jì)算出發(fā)，提出一種氣泡探測(cè)技術(shù)，運(yùn)用光電探測(cè)器對(duì)氣泡后向散射光實(shí)現(xiàn)探測(cè)，通過(guò)拉曼光譜儀的使用來(lái)達(dá)到對(duì)氣泡內(nèi)成分的識(shí)別，間接性地通過(guò)探測(cè)水中氣泡的方式來(lái)判斷氣泡下方區(qū)域內(nèi)是否存在熱液/冷泉礦產(chǎn)資源。這樣的探測(cè)方式，探測(cè)準(zhǔn)確率高，緩解探測(cè)深度，同時(shí)避免探測(cè)

2、設(shè)備直接與海底資源直接接觸而造成的壽命縮減，改善了現(xiàn)有探測(cè)方式存在的效率低下、精度不高等缺點(diǎn)，為將來(lái)的海洋探測(cè)與實(shí)際應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)。
　　本文從理論出發(fā)，基于Mie散射理論建立單個(gè)氣泡的光散射模型，以此來(lái)研究氣泡的光散射特性。運(yùn)用matlab計(jì)算獲得氣泡的光散射效率因子，氣泡的光散射角度分布。實(shí)驗(yàn)室模擬海底熱液/冷泉資源溢出氣泡環(huán)境設(shè)計(jì)并搭建了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，用波長(zhǎng)為532nm的激光器作為光源，用氣泵和軟管生成氣泡，在黑暗環(huán)境下用

3、高速光電探測(cè)器對(duì)氣泡后向散射光進(jìn)行接收。同時(shí)在不同探測(cè)距離對(duì)氣泡進(jìn)行探測(cè)，獲得光散射強(qiáng)度與探測(cè)距離之間的關(guān)系。根據(jù)光散射角度分布的理論計(jì)算結(jié)果對(duì)臨界角附近的散射光進(jìn)行探測(cè)，確定臨界角的位置。
　　進(jìn)一步以甲烷氣體為實(shí)驗(yàn)氣體，用拉曼光譜儀實(shí)現(xiàn)甲烷氣體氣泡后向散射光的拉曼檢測(cè)，并與Gaussion09軟件得出的計(jì)算拉曼光譜比較。由結(jié)果可知激光拉曼光譜可以探測(cè)到氣泡后向散射光，并識(shí)別氣泡中含有的氣體成分。通過(guò)探測(cè)氣泡成分，從而判定這些氣