CN116499980B - 一种月壤水冰含量及氢氧同位素标定系统及测量系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种月壤水冰含量及氢氧同位素标定及测量系统，标定系统包括水样定量进样装置、光谱测量装置、上位机，水样定量进样装置产生标准水汽输送至光谱测量装置进行测量，测量数据传输至上位机，上位机基于光谱测量数据和压力数据得到水汽压强与水量的对应关系、水量效应对氢氧同位素含量值光谱测量结果的影响关系；测量系统包括标定系统和月壤水冰处理装置，月壤水冰处理装置使月壤样品中水冰形成水汽样品输送至标定系统的光谱测量装置进行测量，测量结果传输至上位机，上位机基于各种关系，得到的水汽样品的水量数据和水汽样品中准确的氢氧同位素含量值。本发明能够得到水冰含量的准确测量结果以及氢氧同位素含量的准确测量结果。
Description
技术领域
本发明涉及月壤水冰含量测量系统领域，具体是一种月壤水冰含量及氢氧同位素标定系统及测量系统。
背景技术
月壤水冰是指月壤中包含的固态水，月球极区独特的光照条件和表面环境特征是水富集和保存的理想场所，探测月壤中水冰以及水冰中包含的氢氧同位素，对科学研究和开发利用月球资源具有重要的意义。现有技术申请号为202211658131.X的中国专利“一种同轴双脉冲激光远程在线微区原位水分子分析仪”，其公开了通过激光测量方法获取月壤水冰中氢氧同位素值的分析仪设备，但其测量过程中并没有考虑到水量对激光测量结果的影响，因此无法准确获取月壤水冰的氢氧同位素值，同时也不具备含水量测量的功能。现有技术申请号为202211458380.4的中国专利“一种含水模拟月壤水升华损失率原位测量试验方法”，其中公开了通过称重方法获取月壤中水冰含量的技术手段，但称重方法存在误差较大的问题，并且该方法无法准确获取月壤水冰的氢氧同位素值。
发明内容
本发明提供了一种月壤水冰含量及氢氧同位素标定系统及测量系统，以解决现有技术无法准确获取月壤水冰中氢氧同位素值的问题。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：
一种月壤水冰含量及氢氧同位素标定系统，包括水样定量进样装置、光谱测量装置、上位机，其中：
所述水样定量进样装置使多种标准水样分别汽化形成相应的标准水汽，每种标准水样中均包含与月壤中水冰相同的多种氢氧同位素以模拟月壤中水冰，且不同标准水样中的同种氢氧同位素含量不同，并由水样定量进样装置将产生的每种标准水汽分别输送至光谱测量装置；
所述光谱测量装置对送入的每种标准水汽分别进行光谱测量，以及获取每种标准水汽的实时压力，并由光谱测量装置将每种标准水汽的光谱测量数据和实时压力数据传输至上位机；
所述上位机从水样定量进样装置获取每种标准水汽的实时水量数据，由上位机基于其中任意一种标准水汽的实时水量数据以及实时压力数据，标定得到水汽压强与水量的对应关系；上位机还基于每种标准水汽的光谱测量数据，反演得到每种标准水样中每种氢氧同位素含量测量值，由上位机将每种标准水汽的每种氢氧同位素含量测量值与相应标准水样中已知的同种氢氧同位素含量标称值进行尺度归一化，得到尺度归一化关系，并由上位机结合每种标准水汽的实时水量数据以及所述的尺度归一化关系，得到水量对氢氧同位素含量值光谱测量结果的影响关系。
进一步的，还包括气路吹扫装置，由气路吹扫装置对所述水样定量进样装置、光谱测量装置中的水汽气路进行吹扫。
进一步的，还包括温控装置，由温控装置使所述光谱测量装置以及光谱测量装置、水样定量进样装置之间管路的温度变化于设定范围。
进一步的，所述温控装置对光谱测量装置进行两级闭环温控，温控装置对光谱测量装置、水样定量进样装置之间管路进行单级PID温控。
进一步的，还包括气路控制装置，由气路控制装置控制所述水样定量进样装置的出气、所述光谱测量装置的进气和出气。
进一步的，所述气路控制装置由上位机进行程序自动化控制。
进一步的，所述光谱测量装置的测量光波长范围为2730.4nm～2732.6nm。
一种月壤水冰含量及氢氧同位素测量系统，包括月壤水冰处理装置，以及上述的标定系统，其中：
所述月壤水冰处理装置使月壤样品中待测水冰形成水汽样品并输送至所述标定系统的光谱测量装置；所述光谱测量装置对送入的水汽样品进行光谱测量，以及获取水汽样品的压力，并由光谱测量装置将水汽样品光谱测量数据、压力数据传输至上位机；
所述上位机对水汽样品光谱测量数据进行反演得到水汽样品中每种氢氧同位素含量测量值；上位机还基于建立的水汽压强与水量的对应关系，根据水汽样品的压力数据得到水汽样品的水量数据；并由上位机基于建立的水量对氢氧同位素含量值光谱测量结果的影响关系，根据得到的水汽样品的水量数据，对反演得到的水汽样品中每种氢氧同位素含量测量值进行修正。
进一步的，所述月壤水冰处理装置包括冷冻装置、加热装置，其中冷冻装置使月壤样品冷冻至-120℃以下，加热装置对冷冻后的月壤样品进行加热，以使月壤样品中的水冰形成水汽样品。
进一步的，所述月壤水冰处理装置还包括抽气装置，抽气装置在月壤样品冷冻过程中进行抽气以排出混入的氮气。
本发明的标定系统中，使多种模拟月壤中水冰的标准水样形成标准水汽，然后对标准水汽进行光谱测量并反演得到每种标准水样中氢氧同位素含量测量值。通过获取标准水样的水量以及形成的标准水汽的压力，可确定水汽压强与水量的对应关系。通过将氢氧同位素值含量测量值与标准水样中已知的氢氧同位素含量标称值进行尺度归一化，再结合标准水样的水量，可确定水量对氢氧同位素含量值光谱测量结果的影响关系。基于水汽压强与水量的对应关系、水量对氢氧同位素含量值光谱测量结果的影响关系，可在对月壤水冰进行实际测量时得到准确的含水量，以及对实际测量结果进行修正。
本发明的测量系统中，通过月壤水冰处理装置使月壤样品中待测水冰形成水汽样品，采集水汽样品的压力，并对水汽样品进行光谱测量后反演得到水冰中氢氧同位素含量测量值。基于标定系统中建立的水汽压强与水量的对应关系，结合水汽样品的压力，由此可准确得到月壤中水冰含量。基于标定系统中建立的水量对氢氧同位素含量值光谱测量结果的影响关系，可根据得到的月壤中水冰含量，对通过光谱测量和反演得到的月壤水冰中氢氧同位素含量测量值进行修正，以减小水量对光谱测量结果的影响，进而得到月壤水冰中氢氧同位素含量值的准确结果。
因此，与现有技术相比，本发明在用于月壤水冰含量和氢氧同位素测量时，能够得到水冰含量的准确测量结果，以及氢氧同位素含量的准确测量结果。
附图说明
图1是本发明实施例结构原理图。
图2是本发明实施例水样定量进样装置中汽化室结构示意图。
图3是本发明实施例得到的不同水样的测量δD值与标称δD值的尺度归一化关系图。
图4是本发明实施例得到的不同水样的测量δ18O值与标称δ18O值的尺度归一化关系图。
图5是本发明实施例得到的0.1uL～0.8uL不同水量与水汽压强标定关系图。
图6是本发明实施例得到的1uL～6uL不同水量与水汽压强标定关系图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达到相应技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。本发明实施例以及实施例中的各个特征，在不相冲突前提下可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
实施例一
如图1所示，本实施例公开了一种月壤水冰含量及氢氧同位素标定系统，包括水样定量进样装置、光谱测量装置、吹扫装置、上位机。
本实施例中，水样定量进样装置包括自动进样器、高温汽化室。自动进样器用于将多种液态的标准水样分别注射至高温汽化室中，每种标准水样分别用于模拟月壤中水冰，因此每种标准水样均包含与月壤中水冰相同的多种氢氧同位素，而不同标准水样中的同种氢氧同位素含量不同。本实施例中，以模拟含有H2 16O、HD16O、H2 18O这三种水同位素分子的月壤为例进行说明，即本实施例水样定量进样装置的自动进样器输出三种标准水样，每种标准水样均含有H2 16O、HD16O、H2 18O这三种水同位素分子，但不同标准水样的三种水同位素分子含量不同。
高温汽化室结构如图2所示，包括安装于底部支架1上的不锈钢材料制成的汽化室本体2，底部支架1用于安全隔热。汽化室本体2的顶部连接有注射口3，注射口3由滚花螺帽压紧硅胶进样垫的方式密封，硅胶垫上下端安装进样针导向孔帮助定位注射，自动进样器通过注射口3向汽化室本体2内注射标准水样，汽化室本体2的底部连接有出气管口4，用于向外部输出形成的水汽。汽化室本体2的周向外壁环绕安装有环形空心加热体5，环形空心加热体5用于汽化室本体2的空腔，使进入汽化室本体2空腔中的液态标准水样被瞬间高温汽化，环形空心加热体5其加热温度随所需注入的标准水样的水量增加而增加。
水样定量进样装置通过环形空心加热体5，使分批进入汽化室本体2内的多种标准水样分别汽化形成相应的标准水汽，并由水样定量进样装置将产生的每种标准水汽分别输送至光谱测量装置。
本实施例中，光谱测量装置包括安装于外壳内的真空罐体、设于真空罐体内的光谱测量单元，光谱测量装置通过降低压强差的方式实现极低的系统漏率，并进一步排除空气水汽对测量影响。其中的光谱测量单元是基于可调谐激光吸收光谱技术测量系统，搭建的紧凑型Herriot光吸收池，该光吸收池在光程达10m的同时保证气体容积小于400mL，实现能灵敏检测低至0.1μL水量进入的水汽含量，光谱测量单元采用的测量激光的波长范围为2730.4nm～2732.6nm，同时覆盖H2 16O、HD16O、H2 18O三种水同位素分子吸收。当水汽进入光吸收池中，对测量激光进行吸收后，由光电探测器采集被吸收后的光信号并向外传输。
本实施例中，吹扫装置由无水碳酸钙干燥管、调节针阀和抽取泵组成。无水碳酸钙干燥管内装填有8目的无水碳酸钙干燥剂和过滤棉，抽取泵用于将常压空气抽入至无水碳酸钙干燥管内进行干燥，干燥后的空气通过调节针阀向外输出，利用调节针阀控制吹扫流速低于3L/min，以达到降低水汽在管路及光谱腔内壁吸附的目的。
本实施例中，光谱测量装置中的光吸收池进气口通过压力计与一个三通的进气电磁阀第一个阀口连接。水样定量进样装置中汽化室本体2底部的出气管口4、吹扫装置中调节针阀的输出口分别与一个二选一电磁阀的输入口连接，二选一电磁阀的输出口通过管路组件与进气电磁阀的第二个阀口连接，由此通过二选一电磁阀可选择水样定量进样装置输出的标准水汽还是吹扫装置输出的吹扫气体进入进气电磁阀，进而通过进气电磁阀进入光谱测量装置的光吸收池。并且在水汽进入光谱测量装置的光吸收池时，通过压力计可获取水汽的实时压力数据。
本实施例中，二选一电磁阀、进气电磁阀之间的管路通过排气电磁阀A连接抽气泵A。光谱测量装置中光吸收池的出气口通过排气电磁阀B连接抽气泵B。
本实施例还包括温控装置，温控装置包括用于测量光谱测量装置温度的温度传感器A，以及测量二选一电磁阀、进气电磁阀之间管路组件温度的温度传感器B，以及对光谱测量装置进行加热的加热器、对管路组件进行加热的加热器，以及温控器，温控器分别与温度传感器A、B以及各个加热器连接。其中，温控装置对光谱测量单元的外壳和真空罐体分别进行闭环控温，以实现光吸收池的两级控温精度，使光吸收池温度保持在设定的温度范围内，本实施例中光吸收池温度保持在35±0.1℃；温控装置对二选一电磁阀、进气电磁阀之间管路组件进行单级PID温控，以使管路组件温度保持在设定的温度范围内，本实施例中管路组件的温度保持在50±0.5℃。通过温控装置保证传输水汽在途径管壁和光吸收池内吸脱附状态达到动态平衡，进一步提高测量稳定性。
本实施例还包括气路控制装置，气路控制装置包括多路USB串口控制的继电器模块，继电器模块分别与二选一电磁阀、进气电磁阀、排气电磁阀A、排气电磁阀B、针阀的电源端连接。通过继电器模块可控制选通各个电磁阀工作。
本实施例中，上位机与气路控制装置中的继电器模块连接，由此通过上位机LabVIEW程序自动化运行继电器模块，可实现各个电子阀的自动化控制，进而实现本实施例中气路通断的自动化运行。
上位机与温控装置中温控器连接，由此上位机可通过温控器获取各个温度传感器的数据，并通过温控器实现对光谱测量装置的两级控温以及对管路组件的单级控温。
上位机与水样定量进样装置中高温汽化室的自动进样器、环形加热器连接，由此上位机可控制水样定量进样装置自动化产生标准水汽，并且上位机可通过自动进样器获取进入汽化室本体的标准水样的实时水量数据。
上位机通过光谱采集控制电路与光谱测量单元中的光电探测器连接，上位机还与光谱测量单元中的压力计连接，由此上位机可获取光谱测量单元的测量结果以及进入光谱测量单元的水汽的实时压力数据。
本实施例的标定过程如下：
步骤1、启动温控装置，将光谱测量装置温度控制在35±0.1℃范围，管路组件的温度控制在50±0.5℃范围，并保持稳定。
步骤2、上位机发送指令分别打开排气电磁阀A和B，并令二选一电磁阀连通水样定量进样装置，利用抽气泵A排空管路组件及水样定量进样装置中高温汽化室内空气，利用抽气泵B排空光谱测量单元中光吸收池内空气，持续5min后关闭排气电磁阀A，打开进气电磁阀，并令二选一电磁阀连通吹扫装置，调整吹扫装置中针阀打开至压力计显示动态压强稳定在2000Pa左右，持续吹扫直至光谱测量单元中H2 16O吸收信号幅值小于阈值，由此可忽略本底水汽吸附影响。
步骤3、向水样定量进样装置中的自动进样器装入三种标准水样，每种标准水样均含有H2 16O、HD16O、H2 18O这三种水同位素分子，但不同标准水样的三种水同位素分子含量不同。每种标准水样的原始水量分别为1mL，通过自动进样器依次抽取uL量级三种标准水样送入高温汽化室，并通过高温汽化室分别形成标准水汽。三种标准水样中氢氧同位素含量已知，其中三种标准水样的δD标称值分别是-433.3±0.9‰、-63.4±0.6‰、-1.7±0.4‰，δD表示水样中2H/1H同位素比相较维也纳标准平均海水(VSMOW)中2H/1H同位素比值差异；三种标准水样的δ18O标称值分别是-55.73±0.08‰、-8.61±0.08‰、-0.15±0.07‰，δ18O表示水样中18O/16O同位素比相较维也纳标准平均海水(VSMOW)中18O/16O同位素比值差异。
步骤4、令二选一电磁阀连通水样定量进样装置和光谱测量装置，使三种标准水汽依次通过管路组件、进气电磁阀进入光谱测量装置。每种标准水汽进入光谱测量装置时，通过压力计获取对应标准水汽的实时压力数据。通过光谱测量装置对每种标准水汽进行光谱测量，每种标准水汽测量完成后关闭进气电磁阀并打开排气电磁阀B排出该种标准水汽，直至光谱测量单元中H2 16O吸收信号幅值小于阈值后，再关闭排气电磁阀B并打开进气电磁阀，令其他标准水汽进入光谱测量装置进行光谱测量。
光谱测量单元通过对每种标准水汽进行光谱测量得到相应的光谱测量数据，光谱测量数据、实时压力数据分别送入至上位机中。上位机对光谱测量数据进行反演，得到每种标准水汽中水同位素分子浓度，并根据每种标准水汽中水同位素分子浓度，进一步计算得到每种标准水汽中氢氧同位素含量测量值，即氢氧同位素R值和δ值，其中：
2Rsample＝n(2H)/n(1H)≈n(HD16O)/2 * n(H2 16O) (1)；
18Rsample＝n(18O)/n(16O)≈n(H2 18O)/ n(H2 16O) (2)；
δi＝(Rsample/Rref-1)， (3)
其中，i＝2H，18O，Rref为维也纳标准海水值。
2Rsample表示待测样品中2H/1H同位素比值。
18Rsample表示待测样品中18O/16O同位素比值。
Rsample表示待测样品中重同位素与轻同位素比值。
n()分别是表示原子/分子的摩尔浓度。
每种标准水汽对应的标准水样中的氢氧同位素含量已知，即δD标称值和δ18O标称值已知，由上位机将每种标准水汽中氢氧同位素含量测量值，与对应标准水样中氢氧同位素含量标称值进行尺度归一化，即将δD测量值、δ18O测量值分别与对应的δD标称值、δ18O标称值进行尺度归一化，得到不同水样的测量δD值与标称δD值的尺度归一化关系如图3所示，以及得到不同水样的测量δ18O值与标称δ18O值的尺度归一化关系如图4所示。从图3可以看出光谱测量装置δD测量值与δD水样标称值在大于400‰尺度上相关系数R2>0.999，从图4可以看出光谱测量装置δ18O测量值与δ18O水样标称值在大于50‰尺度上相关系数R2>0.999，所以可以作为归一化关系将光谱测量装置原始测量氢氧同位素值尺度统一到溯源国际标准尺度。
由此，本实施例得到尺度归一化关系如下公式所示：
δD校准 ＝ 29.7117 + 1.0831 * δD测量 (4)；
δ18O校准 ＝ -9.1317 + 0.9845 * δ18O测量 (5)。
其中，δD校准为尺度校准后待测样品δD真实值，δ18O校准为尺度校准后待测样品δ18O真实值；δD测量和δ18O测量分别为光谱测量装置通过公式(1)、(2)、(3)反演计算得到的δD测量值和δ18O测量值，公式(4)、(5)中尺度归一化系数分别由图3和图4拟合参数得来。
得到尺度归一化关系后，由上位机结合每种标准水汽的实时水量数据(本实施例中三种标准水汽的原始水量均为1mL)，以及所述的尺度归一化关系，得到水量对氢氧同位素含量值光谱测量结果的影响关系。
步骤5、步骤4完成后，重复步骤2对光谱测量装置进行吹扫。吹扫完成后，令水样定量进样装置中自动进样器取任意一种标准水样不同水量，并依次注射至高温汽化室。本实施例中依次取0.1uL、0.2uL、0.3uL、0.4uL、0.5uL、0.6uL、0.7uL、0.8uL、1uL、2uL、3uL、4uL、5uL、6uL的同一种标准水样并注射至高温汽化室，然后由高温汽化室分别形成标准水汽并输送至光谱测量装置。
光谱测量装置对0.1uL～0.8uL(每间隔0.1uL)，1uL～6uL(每间隔1uL)的标准水汽分别进行光谱测量，每次光谱测量后均通过排气电磁阀B排出该次测量的标准水汽后，再进行其他标准水汽的光谱测量。由光谱测量装置分别得到0.1uL～0.8uL(每间隔0.1uL)，1uL～6uL(每间隔1uL)的标准水汽的光谱测量数据并送入至上位机。同时由压力计分别采集0.1uL～0.8uL(每间隔0.1uL)，1uL～6uL(每间隔1uL)标准水汽各自对应的实时压力数据后送入至上位机。上位机中根据0.1uL～0.8uL(每间隔0.1uL)，1uL～6uL(每间隔1uL)标准水汽各自的实时压力数据，以及相应的水量，标定得到水汽压强与水量的对应关系。
本实施例得到的0.1uL～0.8uL不同水量与水汽压强标定关系如图5所示，从图5可以看出1uL以下较低水量情况下水量与压强关系呈现抛物线关系。本实施例得到的1uL～6uL不同水量与水汽压强标定关系如图6所示，从图6可以看出1uL以上水量情况下水量与压强关系呈现线性关系，在0.8uL～1uL水量区间，用任一种关系均可。
实施例二
如图1所示，本实施例公开了一种月壤水冰含量及氢氧同位素测量系统，包括实施例一公开的月壤水冰含量及氢氧同位素标定系统，以及月壤水冰处理装置。
本实施例中，月壤水冰处理装置包括冷冻装置、加热装置。其中冷冻装置采用液氮冷冻杜瓦瓶，液氮冷冻杜瓦瓶内部用于容纳含水的月壤样品，通过液氮冷冻杜瓦瓶将含水的月壤样品降温至月面模拟温度-120℃以下，使其中的水冷冻为水冰。加热装置通过温控器设置加热温度稳定大于240℃，利用空心加热管热传导方式对液氮冷冻杜瓦瓶进行加热，以使月壤样品中的水冰形成水汽样品。月壤水冰处理装置中的液氮冷冻杜瓦瓶通过一个挡板阀与实施例一所述标定系统中进气电磁阀的第三个阀口连接，由此形成的水汽样品通过进气电磁阀可进入至光谱测量装置。液氮冷冻杜瓦瓶还连接有抽气装置，抽气装置用于在月壤样品冷冻过程中抽气排空混入的氮气。
本实施例测量原理如下：
月壤样品中待测水冰形成的水汽样品输送至实施例一所述标定系统的光谱测量装置，光谱测量装置对送入的水汽样品进行光谱测量，以及通过压力计获取水汽样品的压力，并由光谱测量装置将水汽样品光谱测量数据、压力数据传输至上位机。
上位机对水汽样品光谱测量数据进行反演得到水汽样品中每种氢氧同位素含量测量值；上位机还基于通过实施例一所述标定系统建立的水汽压强与水量的对应关系，根据水汽样品的压力数据得到水汽样品的水量数据；并由上位机基于实施例一所述标定系统建立的水量对氢氧同位素含量值光谱测量结果的影响关系，根据得到的水汽样品的水量数据，对反演得到的水汽样品中每种氢氧同位素含量测量值进行修正。
由此，上位机最终得到月壤样品中水冰含量的准确值(即水汽样本的水量)，以及经过修正后的水汽样品中每种氢氧同位素含量测量值，即为月壤样品水冰中氢氧同位素含量值。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，本发明所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明构思和范围进行限定。在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，这种组合只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内以及不脱离本发明设计思想的前提下，本领域技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。
Claims (10)
1.一种月壤水冰含量及氢氧同位素标定系统，其特征在于，包括水样定量进样装置、光谱测量装置、上位机，其中：
所述水样定量进样装置使多种标准水样分别汽化形成相应的标准水汽，每种标准水样中均包含与月壤中水冰相同的多种氢氧同位素以模拟月壤中水冰，且不同标准水样中的同种氢氧同位素含量不同，并由水样定量进样装置将产生的每种标准水汽分别输送至光谱测量装置；
所述光谱测量装置对送入的每种标准水汽分别进行光谱测量，以及获取每种标准水汽的实时压力，并由光谱测量装置将每种标准水汽的光谱测量数据和实时压力数据传输至上位机；
所述上位机从水样定量进样装置获取每种标准水汽的实时水量数据，由上位机基于其中任意一种标准水汽的实时水量数据以及实时压力数据，标定得到水汽压强与水量的对应关系；上位机还基于每种标准水汽的光谱测量数据，反演得到每种标准水样中每种氢氧同位素含量测量值，由上位机将每种标准水汽的每种氢氧同位素含量测量值与相应标准水样中已知的同种氢氧同位素含量标称值进行尺度归一化，得到尺度归一化关系，并由上位机结合每种标准水汽的实时水量数据以及所述的尺度归一化关系，得到水量对氢氧同位素含量值光谱测量结果的影响关系。
2.根据权利要求1所述的一种月壤水冰含量及氢氧同位素标定系统，其特征在于，还包括气路吹扫装置，由气路吹扫装置对所述水样定量进样装置、光谱测量装置中的水汽气路进行吹扫。
3.根据权利要求1所述的一种月壤水冰含量及氢氧同位素标定系统，其特征在于，还包括温控装置，由温控装置使所述光谱测量装置以及光谱测量装置、水样定量进样装置之间管路的温度变化于设定范围。
4.根据权利要求3所述的一种月壤水冰含量及氢氧同位素标定系统，其特征在于，所述温控装置对光谱测量装置进行两级闭环温控，温控装置对光谱测量装置、水样定量进样装置之间管路进行单级PID温控。
5.根据权利要求1所述的一种月壤水冰含量及氢氧同位素标定系统，其特征在于，还包括气路控制装置，由气路控制装置控制所述水样定量进样装置的出气、所述光谱测量装置的进气和出气。
6.根据权利要求5所述的一种月壤水冰含量及氢氧同位素标定系统，其特征在于，所述气路控制装置由上位机进行程序自动化控制。
7.根据权利要求1所述的一种月壤水冰含量及氢氧同位素标定系统，其特征在于，所述光谱测量装置的测量光波长范围为2730.4nm～2732.6nm。
8.一种月壤水冰含量及氢氧同位素测量系统，其特征在于，包括月壤水冰处理装置，以及如权利要求1-7中任意一项所述的标定系统，其中：
所述月壤水冰处理装置使月壤样品中待测水冰形成水汽样品并输送至所述标定系统的光谱测量装置；所述光谱测量装置对送入的水汽样品进行光谱测量，以及获取水汽样品的压力，并由光谱测量装置将水汽样品光谱测量数据、压力数据传输至上位机；
所述上位机对水汽样品光谱测量数据进行反演得到水汽样品中每种氢氧同位素含量测量值；上位机还基于建立的水汽压强与水量的对应关系，根据水汽样品的压力数据得到水汽样品的水量数据；并由上位机基于建立的水量对氢氧同位素含量值光谱测量结果的影响关系，根据得到的水汽样品的水量数据，对反演得到的水汽样品中每种氢氧同位素含量测量值进行修正。
9.根据权利要求8所述的一种月壤水冰含量及氢氧同位素测量系统，其特征在于，所述月壤水冰处理装置包括冷冻装置、加热装置，其中冷冻装置使月壤样品冷冻至-120℃以下，加热装置对冷冻后的月壤样品进行加热，以使月壤样品中的水冰形成水汽样品。
10.根据权利要求9所述的一种月壤水冰含量及氢氧同位素测量系统，其特征在于，所述月壤水冰处理装置还包括抽气装置，抽气装置在月壤样品冷冻过程中进行抽气以排出混入的氮气。
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