本申请提供了一种碳同位素测试样品制备装置，用于提取原始样品中的目标组分进行测试样品的制备，包括至少一个样品制备反应结构；用于将反应试剂导入样品制备反应结构的加液结构；用于将气体导入至样品制备反应结构进行反应试剂搅拌的气体搅拌结构；用于分别驱动样品制备反应结构、加液结构和气体搅拌结构的控制单元；加液结构，以及气体搅拌结构分别与样品制备反应结构连通；控制单元分别与样品制备反应结构、加液结构和气体搅拌结构电连接。装置一体化使得多种类型原始样品能在一套装置上完成有效组分的提取，节省了仪器成本；制备装置机械自动化控制，解决人工操作带来的效率低、成本高、化学试剂暴露以及重复性差等问题。化学试剂暴露以及重复性差等问题。化学试剂暴露以及重复性差等问题。
【技术实现步骤摘要】
碳同位素测试样品制备装置
[0001]本申请涉及同位素检测领域，特别是一种碳同位素测试样品制备装置。
技术介绍
[0002]自然界中碳以
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C、
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C、
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C多种同位素的形式存在，其中
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C和
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C是稳定同位素，
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C为放射性同位素。碳元素作为有机物和无机碳分子的构成骨架，广泛分布于地球系统各圈层内，参与地球系统演化的各个阶段的绝大部分过程。以碳同位素比值为主要指标进行过程示踪和年代学研究，已从传统地质学领域拓展到覆盖生态学、环境科学、地下水科学、考古学、海洋科学、刑侦科学以及生物医学等众多自然科学学科。
[0003]但自然环境中采集的原始样品往往含碳物质化学成分复杂、碳存在形态多样。如不加以区分利用原始样品进行碳同位素组成分析，则实验测试结果代表样品的混合信息，直接导致结果无法解译的严重后果。因此，如何从原始样品中提取有效组分进行同位素分析是进行碳同位素示踪和年代学研究不可回避的基本科学问题。
[0004]样品预处理是同位素样品制备技术中的关键组成部分，其通过物理化学方法从原始样品中剔除有害组分、提取有效组分。然而，现阶段业内样品预处理方法因实验室方法而异，实验装置零散多样，实验操作手动实现，实验操作人员技能要求高。随着碳同位素分析技术的进步和应用领域的不断扩大，实验方法不断深度精细化发展，样品量也快速增长，现有的设备和方法工作效率较低，且不能规避人工实验操作中出现的各种疑难问题。
技术实现思路
[0005]鉴于所述问题，提出了本申请以便提供克服所述问题或者至少部分地解决所述问题的一种碳同位素测试样品制备装置，包括：
[0006]一种碳同位素测试样品制备装置，所述装置用于提取原始样品中的目标组分进行测试样品的制备，
[0007]包括至少一个样品制备反应结构；用于将反应试剂导入所述样品制备反应结构的加液结构；用于将气体导入至所述样品制备反应结构进行反应试剂搅拌的气体搅拌结构；用于分别驱动所述样品制备反应结构、所述加液结构和所述气体搅拌结构的控制单元；
[0008]所述加液结构，以及所述气体搅拌结构分别与所述样品制备反应结构连通；所述控制单元分别与所述样品制备反应结构、所述加液结构和所述气体搅拌结构电连接，具体地，所述控制单元驱动所述加液结构将反应试剂导入所述样品制备反应结构；所述控制单元驱动所述气体搅拌结构将用于搅拌所述样品制备反应结构内反应试剂的气体导入所述样品制备反应结构；所述控制单元驱动所述样品制备反应结构的启动和关闭。
[0009]进一步地，还包括用于收集所述样品制备反应结构的反应废液的回收结构，
[0010]所述回收结构与所述样品制备反应结构连通，并与所述控制单元电连接；具体地，所述控制单元驱动所述回收结构将所述样品制备反应结构中的反应废液吸出回收。
[0011]进一步地，所述回收结构包括第一集分器、第一蠕动泵、第一多通道控制阀和多个
废液桶；
[0012]所述第一多通道控制阀的出液口与所述废液桶对应并连通；所述第一集分器的进液口与所述样品制备反应结构对应并连通；所述第一多通道控制阀的进液口通过所述第一蠕动泵与所述第一集分器出液口连通；
[0013]所述控制单元驱动所述第一多通道控制阀的通断以及所述第一蠕动泵的开关，具体地，所述控制单元通过驱动所述第一蠕动泵吸出各个所述样品制备反应结构中的反应废液，并通过驱动所述第一多通道控制阀的通断将反应废液导流至对应的所述废液桶。
[0014]进一步地，所述样品制备反应结构包括：样品制备反应器，用于加热所述样品制备反应器的加热组件；
[0015]所述样品制备反应器设置于所述加热组件的加热腔内；所述样品制备反应器通过进液管与所述加液结构连通；所述样品制备反应器通过搅拌气管与所述气体搅拌结构连通；所述样品制备反应器通过反应废液管与所述回收结构中的第一集分器的进液口连通；
[0016]所述控制单元与所述加热组件电连接，具体地，所述控制单元通过驱动所述加热组件的开关对所述样品制备反应器进行加热。
[0017]进一步地，还包括用于对所述样品制备反应结构进行移动的二维移动装置，
[0018]所述二维移动装置包括第一Z轴升降平台、第二Z轴升降平台、X轴移动平台、Z轴升降导轨、X轴移动导轨和底盘；
[0019]所述Z轴升降导轨垂直固设于所述底盘的表面，所述X轴移动导轨水平固设于所述底盘的表面；
[0020]所述第一Z轴升降平台和所述第二Z轴升降平台分别与所述Z轴升降导轨活动连接，并通过对应的Z轴步进电机沿所述Z轴升降导轨的方向上下移动，其中，所述第一Z轴升降平台位于所述第二Z轴升降平台的上方；所述X轴移动平台与所述X轴移动导轨活动连接，并并通过X轴步进电机沿所述X轴移动导轨的方向前后移动；
[0021]所述控制单元分别与所述Z轴步进电机和所述X轴步进电机电连接，驱动所述Z轴步进电机和所述X轴步进电机的开关；
[0022]所述反应废液管固定于所述二维移动装置的所述第一Z轴升降平台，所述反应废液管贯穿所述样品制备反应器的腔塞将管体穿入所述样品制备反应器的反应腔内，所述反应废液管随所述第一Z轴升降平台进行沿Z轴方向的上下移动，以调整穿入所述反应腔内的管体长度；
[0023]所述腔塞固定于所述二维移动装置的所述第二Z轴升降平台，且所述腔塞与所述反应腔紧密连接，所述腔塞带动所述反应腔随所述第二Z轴升降平台进行沿Z轴方向的上下移动；
[0024]所述加热结构固定于所述二维移动装置的所述X轴移动平台，随所述X 轴移动平台进行沿X轴方向的前后移动。
[0025]进一步地，所述样品制备反应结构包括用于检测所述反应腔内反应试剂面高度的液面高度探头；
[0026]所述液面高度探头贯穿所述腔塞穿入所述反应腔内；
[0027]所述控制单元与所述液面高度探头电连接，接收所述液面高度探头反馈的电信号。
[0028]进一步地，所述加液结构包括多个试剂存储结构，分别与所述多个试剂存储结构连通的第二多通道控制阀，第二蠕动泵，以及将导出的反应试剂平分输出的第二集分器；
[0029]所述第二多通道控制阀的进液口与所述试剂存储结构对应；所述第二集分器的出液口与所述样品制备反应结构对应；所述第二多通道控制阀通过所述第二蠕动泵与所述第二集分器连通；
[0030]所述控制单元控制所述第二多通道控制阀的通断，通过所述第二蠕动泵将各个所述试剂存储结构中的反应试剂通过所述第二集分器导流至各个所述样品制备反应结构。
[0031]进一步地，所述气体搅拌结构包括分别与所述多个样品制备反应结构连通的第三多通道控制阀，将气源气体进行除杂的洗气腔和将气源气体导流进所述洗气腔的进气管；
[0032]所述第三多通道控制阀的出气口与所述样品制备反应结构对应；所述进气管和所述第三多通道控制阀的进气口分别与所述洗气腔连本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种碳同位素测试样品制备装置，所述装置用于提取原始样品中的目标组分进行测试样品的制备，其特征在于，包括至少一个样品制备反应结构；用于将反应试剂导入所述样品制备反应结构的加液结构；用于将气体导入至所述样品制备反应结构进行反应试剂搅拌的气体搅拌结构；用于分别驱动所述样品制备反应结构、所述加液结构和所述气体搅拌结构的控制单元；所述加液结构，以及所述气体搅拌结构分别与所述样品制备反应结构连通；所述控制单元分别与所述样品制备反应结构、所述加液结构和所述气体搅拌结构电连接，具体地，所述控制单元驱动所述加液结构将反应试剂导入所述样品制备反应结构；所述控制单元驱动所述气体搅拌结构将用于搅拌所述样品制备反应结构内反应试剂的气体导入所述样品制备反应结构；所述控制单元驱动所述样品制备反应结构的启动和关闭。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括用于收集所述样品制备反应结构的反应废液的回收结构，所述回收结构与所述样品制备反应结构连通，并与所述控制单元电连接；具体地，所述控制单元驱动所述回收结构将所述样品制备反应结构中的反应废液吸出回收。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述回收结构包括第一集分器、第一蠕动泵、第一多通道控制阀和多个废液桶；所述第一多通道控制阀的出液口与所述废液桶对应并连通；所述第一集分器的进液口与所述样品制备反应结构对应并连通；所述第一多通道控制阀的进液口通过所述第一蠕动泵与所述第一集分器出液口连通；所述控制单元驱动所述第一多通道控制阀的通断以及所述第一蠕动泵的开关，具体地，所述控制单元通过驱动所述第一蠕动泵吸出各个所述样品制备反应结构中的反应废液，并通过驱动所述第一多通道控制阀的通断将反应废液导流至对应的所述废液桶。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述样品制备反应结构包括：样品制备反应器，用于加热所述样品制备反应器的加热组件；所述样品制备反应器设置于所述加热组件的加热腔内；所述样品制备反应器通过进液管与所述加液结构连通；所述样品制备反应器通过搅拌气管与所述气体搅拌结构连通；所述样品制备反应器通过反应废液管与所述回收结构中的第一集分器的进液口连通；所述控制单元与所述加热组件电连接，具体地，所述控制单元通过驱动所述加热组件的开关对所述样品制备反应器进行加热。5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，还包括用于对所述样品制备反应结构进行移动的二维移动装置，所述二维移动装置包括第一Z轴升降平台、第二Z轴升降平台、X轴移动平台、Z轴升降导轨、X轴移动导轨和底盘；所述Z轴升降导轨垂直固设于所述底盘的...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘圣华，杨庆华，史慧霞，
申请(专利权)人：中国地质科学院水文地质环境地质研究所，
类型：新型
国别省市：
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