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頂空自動進樣器，是一種實現頂空氣相色譜分析自動進樣的儀器，就是將密閉在一個容器中的固相或液相樣品經過恒溫浴加熱，將容器內的樣品中的揮發性物質分離出來，使固相或液相與分離出來的蒸氣相達到熱力學平衡，再將平衡后的平衡蒸氣注射到氣相色譜儀中進行分析。

整個頂空自動進樣系統應由以下兩大部分組成：控制系統，其中包括機械和電子方面的控制；進樣系統，包括轉換用的六通閥和進樣針等。

控制系統組成：頂空自動進樣器的控制系統采用單片微機作為控制中樞，整個進樣所需的過程通過編好的程序執行，控制程序固化在存儲器芯片中。各種控制參數值由鍵盤依次輸入，溫度傳感器檢測恒溫浴的溫度，當溫度達到預定值時，單片機系統則按程序要求給出相應的控制信號，對不同的驅動器進行控制，從而完成整個頂空氣相色譜分析的過程。

進樣系統組成：頂空自動進樣器的進樣系統主要由儀表控制面板、恒溫浴和氣源等組成。氣源有兩種氣體：壓縮空氣和氮氣。壓縮空氣是為微型氣缸提供動力，氮氣則是為分析用而提供的載氣。恒溫浴中包括氣體轉換用的六通閥、裝有樣品瓶用的樣品為和自動進樣針系統。恒溫浴采用等溫體加熱方式，使恒溫浴的結構簡單化。

整個進樣過程是：載氣分兩路進入六通閥，一路到GC中去，一路到進樣器中去。當未進樣時清洗進樣器；當進樣時，一路載氣被送到樣品容器中，使其內部的壓力增加，當壓力增加到一定值時，載氣通過一個閥門向外排氣，則頂空氣體沿進樣針進入定量管內，這時六通閥轉換一個文職，定量管中的頂空氣體經出樣針進GC中。進樣完畢后，六通閥又回到初始狀態，等待下一個循環。