11月9日,第十二屆全國化學傳感器學術會議在成都召開。大連化學物理研究所研究員關亞風受大會特邀作主題報告《表面熱電離/場發射離子化檢測器/傳感器——超痕量有機胺檢測》。在主題報告結束后,關亞風和與會代表分享了在空間站艙內有害氣體分析儀部分模塊取得階段性重大進展的喜悅,工程樣機一次通過鑒定級力學實驗,兩個平凡的數據“17.9G”、“1200G”卻是那么的不平凡。
2018年,中國將發射自行研制、生產的新一代空間站,隨著國際空間站使用壽命的到來,若無新的延壽計劃,國際空間站將停止運行,屆時中國空間站將是太空中唯一運行的空間站。大連化學物理研究所承擔了空間站的艙內有害氣體分析儀器兩個模塊的研制任務——采樣/控制和色譜模塊。關亞風介紹,我國不允許在空間站載人艙內有放射性材料,也不允許用氫火焰離子化檢測器,而光離子檢測器因壽命太短、且不能在有氦氣和氫氣環境中使用(都是色譜載氣),加之對耐受宇宙射線和瞬時真空的要求,只能采用熱導檢測器(SID)??臻g站要求有害氣體分析“超小”、“超輕”、“超低功耗”,要求在體積、重量、功耗比美國空間站同類分析儀器小70%,這是對國家儀器儀表領域創新能力的挑戰!艙內有害氣體分析儀器需要與“天宮”一起發射(美國所采取的搭載模式與此不同),需要經受嚴苛的震動考驗,“17.9G”、“1200G”就是一個標尺。早在2013年6月,艙內有害氣體分析儀器兩個模塊——采樣/控制和色譜模塊就已經一次通過鑒定級力學實驗:17.8G三維正弦震動、1200G沖擊震動!
為成功研制采樣/控制和色譜模塊,在20多年的研究積累基礎上,解決了4項關鍵技術:(1)極低功耗毛細管色譜柱均溫加熱程序升溫;(2)抗氧化固態微池熱導檢測器;(3)極低功耗樣品氣高倍富集-熱解析;(4)針對不同結構的抗振抗沖擊設計。雙通道采樣、雙通道樣品富集,熱解析,雙爐溫控制,雙固態熱導檢測,其中一路程序升溫,分析沸點-20~270攝氏度組分,整機平均功耗25瓦。助力中國空間站起航,這就是大連化學物理研究所交出的滿意答卷!