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氣相色譜儀的基本結構由分析單元和顯示單元組成。前者主要包括氣源及控制計量裝置、取樣裝置、恒溫裝置和色譜柱。后者主要包括驗證機和自動記錄儀。色譜柱(包括固定相)和校準品是氣相色譜儀的核心部件。
(1)載氣系統氣相色譜儀中的氣路是一個封閉的管道系統，載氣在其中連續運行。整個載氣系統要求載氣純凈，氣密性好，流量穩定，流量測量準確。
(2)進樣系統是將氣體或液體樣品快速定量地加入到色譜柱的頂部。
(3)分離系統分離系統的核心是色譜柱，用于將多組分樣品分離成單個組分。有兩種類型的色譜柱:填充柱和毛細管柱。
(4)檢測系統的檢測器的作用是將色譜柱分離出的樣品組分按其特性和含量轉換成電信號，經放大后由記錄儀記錄成色譜圖。
(5)信號記錄或計算機數據處理系統近年來，氣相色譜儀主要采用色譜數據處理器。色譜數據處理器可以打印和記錄色譜圖，并可以打印處理后的結果，如保留時間、被測組分的質量分數等。在同一張記錄紙上。
(6)溫控系統用于控制和測量色譜柱、檢測器和氣化室的溫度，是氣相色譜儀的重要組成部分。氣相色譜儀分為兩種:一種是氣固色譜儀，一種是氣液分配色譜儀。兩臺色譜儀分離的固定相不同，但儀器結構相同。
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