[发明专利]一种高通量小样品量土壤微生物呼吸气体进样装置

说明书

本发明公开了一种高通量小样品量土壤微生物呼吸气体进样装置，包括进退针控制装置、样品盘控制装置、稀释气控制装置、进样抽真空控制装置和程序控制板；进退针控制装置用于控制双路针进出盛有样品的样品瓶；样品盘控制装置包括样品盘和控制样品盘转动的电机，样品盘由支撑轴支撑，样品盘上设置有若干放置样品瓶的孔位；稀释气控制装置包括高纯空气瓶和缓冲气瓶，高纯空气瓶通过管路一连接缓冲气瓶，缓冲气瓶通过管路二连接双路针的进气口；进样抽真空控制装置包括真空泵和进样瓶，真空泵通过管路连接进样瓶，进样瓶通过管路分别连接双路针和光谱仪；本发明能够将少量气体样品转换为能被连续采样的分析仪主机接受并进行自动检测。

技术领域

本发明涉及气体检测进样装置技术领域，特别是涉及一种高通量小样品量土壤微生物呼吸气体进样装置。

背景技术

地球表层是温室气体的源或汇，研究陆地生态系统碳、氮的动态变化和循环特征，成为当今生态学、生物地球化学和环境科学研究的共同热点。土壤微生物呼吸产生CO₂和CH₄等温室气体的所有代谢活动是土壤呼吸作用的主要组成部分，是陆地生态系统碳循环研究中的热点问题。通过稳定碳同位素示踪测试分析技术可以准确量化土壤微生物呼吸作用，增进对土壤微生物介导的碳循环过程及其主导影响因子的理解。

土壤微生物呼吸产生的CO₂、CH₄气体的浓度和碳同位素比值检测的传统方法是将采集的土壤微生物呼吸产生的气体，分别通过气相色谱仪(GC)测定CO₂浓度、CH₄浓度，再通过气体稳定同位素质谱仪(IRMS)测定CO₂和CH₄中的碳稳定同位素(δ¹³C)，过程比较繁琐，而且测试所需要的气体量大(超过100mL)。另外，IRMS技术虽然检测精度较高，但仪器操作复杂，其中CH₄气体测试需要多次冷阱预浓缩，测试分析时间长，维护和检测成本高。近几年，随着光腔衰荡光谱(CRDS)等检测技术的发展，基于光腔衰荡光谱(CRDS)和离轴积分腔输出光谱(OA-ICOS)技术研发的CO₂/CH₄气体δ¹³C测定仪能够以10^-9数量级的超高灵敏度同步测量CO₂和CH₄中的碳同位素比率及总的CO₂和CH₄浓度等。而且CO₂/CH₄气体δ¹³C测定仪的操作简单、耗时仅需5分钟，已在生态环境研究领域得到了广泛的应用。然而，该分析仪匹配的进样方式为注射或者气袋进样，基本需要人工操作。此外，仪器的最小检测气体量也需要50mL，对于样品量小(气体体积20mL)还需要稀释到相应体积才能满足检测需求。目前市场上的小样品量进样模块(如Picarro A0314小样品进样模块II(SSIM2))不能采用在线直接顶空进样，批处理样品数有限，仅有8个通道，无法满足科学研究大批量培养样品测试分析的需求，且购置费用昂贵。因此需要研发高通量的小样品量气体进样装置，将少量气体样品转换为能被连续采样的分析仪主机接受并进行自动检测。

发明内容

本发明的目的是提供一种高通量小样品量土壤微生物呼吸气体进样装置，以解决上述现有技术存在的问题，能够将少量气体样品转换为能被连续采样的分析仪主机接受并进行自动检测；不仅简化了测试分析过程，减少了样品量的消耗，消除了样品的交叉污染造成的实验误差，同时克服了繁琐的手工操作可能引入的测试误差，且装置的操作方法简单，测定结果准确可靠。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种高通量小样品量土壤微生物呼吸气体进样装置，包括进退针控制装置、样品盘控制装置、稀释气控制装置、进样抽真空控制装置和程序控制板；

所述进退针控制装置用于控制双路针进出盛有样品的样品瓶；