ナンセン瓶は、特定の深度で水のサンプルを採取するための装置です。1894年にフリチョフ・ナンセンによって設計され、1966年にシェール・ニスキンによってさらに改良され、一般的にはニスキン瓶として知られています。

ナンセンボトル(元々は真鍮製)は、深海で水を採取するために設計されました。[ 1 ]基本的には、両端に幅広のバルブが付いた開放型のチューブで、両端は頑丈なロッドで接続されています。ボトルは、下部がクランプ構造で、上部がトリップ機構でケーブルに固定されています。クランプ構造の下には、メッセンジャーウェイトが吊り下げられています。
重量のあるケーブルを船から下ろし、計算された間隔で複数のボトルを取り付けて、特定の深さに配置します。
最後のボトルが取り付けられ、下ろされると、温度計の温度が安定するまでボトルは深度に保持されます。次に、メッセンジャーウェイトがケーブルを通して送り出され、ボトルのカスケード作動を開始します。ウェイトが最初のボトルに到達すると、衝撃によって上部のトリップ機構が解除され、ボトルが下部から自由に回転できるようになり、最終的に両方のバルブが閉じて水サンプルがボトル内に閉じ込められます。メッセンジャーウェイトはさらに下部のクランプに衝撃を与え、その下に吊り下げられたメッセンジャーウェイトが解放され、次のボトルへと移動します。すべてのボトルがトリップした後、ケーブルを引き上げることでボトルを回収します。[ 2 ]
採水深における海水温は、ナンセン瓶に固定された反転式温度計によって記録されます。これは水銀温度計で、毛細管に狭窄部があり、温度計を反転させると糸が切れて水銀が閉じ込められ、温度の測定値が固定されます。[ 2 ]深海における水圧は温度計の壁を圧縮し、指示温度に影響を与えるため、温度計は堅牢な筐体で保護されています。保護されていない温度計を保護された温度計と対にして、2つの温度測定値を比較することで、採水地点における水温と圧力の両方を測定することができます。
ニスキン瓶は、 1966年3月にシェール・ニスキンが特許を取得したナンセン瓶の改良版である。片端が密閉された金属製の瓶ではなく、この「瓶」は両端が水に通じた管状で、通常はサンプルの汚染を最小限にするためプラスチック製である。それぞれの端には、バネ仕掛けか伸縮ロープで張られたキャップが付いている。メッセンジャーウェイトの働きで両方のキャップが閉じ、管が密閉される。[ 2 ]ニスキン瓶に固定されたフレームに反転式温度計を取り付けることもできる。温度測定値を固定するために瓶を回転させないため、温度計にはメッセンジャーウェイトによって作動するバネ仕掛けの回転機構が別途備わっている。

ニスキン採集器の現代版では、作動弁が採用されています。この弁は、圧力スイッチで検知された特定の深度で作動するようにあらかじめ設定しておくことも、水面から送信された電気信号によって遠隔操作することもできます。この配置により、多数のニスキン採集器をロゼットと呼ばれる円形のフレームにまとめて設置することが可能になります。[ 3 ] 1つのロゼットには最大36本の採集器を設置できます。ニスキン採集器では、水銀温度計よりも精度が高いサーミスタ温度センサーが一般的に使用されています。 [ 4 ]
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