[发明专利]碳同位素测试样品制备装置及其制备方法

说明书

本申请提供了一种碳同位素测试样品制备装置及其制备方法，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。

技术领域

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及其制备方法。

背景技术

自然界中碳以¹²C、¹³C、¹⁴C多种同位素的形式存在，其中¹²C和¹³C是稳定同位素，¹⁴C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。

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。

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。

发明内容

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及其制备方法，包括：

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，

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。

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，

所述回收结构与所述样品反应结构连通，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。

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；

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；