自主仪器研制和功能开发，是体现研究所核心竞争力的关键，也是研究所的重要创新源头。加强仪器和分析技术的研发已成为所级中心乃至全所上下的重要共识。近年来，我所仪器设备自主研发和功能开发取得了较好成果，具体进展如下：
1） EA-AMS-14C微量碳（Mini-Carbon）石墨合成系统开发：该系统充分利用元素分析仪的色谱分离技术, 可获得高纯度、微量的CO2气体，并通过分子筛吸附和提纯CO2。CO2气体最终与CO2/H2固定比例的高纯度H2混合，合成石墨。该系统可降低微量碳样品在制样过程中易受外界碳污染，人为操作因素和系统偏差的影响，从而提高了微量碳样品的制样精度和准确度。
2）同位素质谱仪的天然气自动连续分析功能开发：通过增加外围的气体收集装置及对同位素分析仪软硬件的适当改造，把气体收集装置、同位素分析仪、气体成分分析气相色谱仪等三个部分连为一体，用统一的软件进行自动控制，从而达到对多个天然气样品或金管中气体的连续、自动、高效及准确的分析。功能开发完成后，将制成一个可自动、连续进行天然气成分及同位素分析的通用系统，填补国内外这方面的空白。目前国内外都没有气体样品的自动进样分析装置，本项目研制的天然气自动连续分析装置稍经改装可用于各类气体成分及同位素分析仪器，在国内外的需求很大。仪器可以24小时运转，提高分析效率3倍，大大减轻操作人员的工作强度。通过仪器的功能开发，在整个分析过程中，气体在各个部分之间的输送都是通过密封管道进行的，彻底杜绝了手工注射气体所产生的微泄露问题，从而使分析精度、重复性得以提高。尤其对于C4-C5含量较低的气体，本装备改造完成后，将使得C4-C5等低浓度样品的分析问题得到解决，这将扩展生烃动力学的研究范围，对于探索天然气生成机理及用于找气勘探都有重要意义。
目前该系统已组装并得到初步应用，主要应用在国家973页岩气项目中。对于气袋的成分同位素分析基本达到要求，对于同位素的自动分析功能进一步调试。
3） “单颗粒气溶胶质谱仪测径系统的改造”：该项目意义是单颗粒气溶胶质谱仪SPAMS主要是用于实时检测单个颗粒的粒径和化学组成包括难熔物质(黑炭、地壳灰残余和金属元素等)和非难熔物质(硫酸盐，硝酸盐，铵盐和有机物质等。目前的商业仪器仅具备这些功能。本项目在此基础上，进一步拓展SPAMS的功能，改进仪器测径系统，编写数值计算软件将SPAMS的功能从分析粒径-化学组成拓展至能够同时分析颗粒的光学性质。功能开发完成后，能够实现对单颗粒粒径-化学组成-光学性质的同时检测。目前，该项目已经对SPAMS进行了功能维护与改进，项目的核心技术部分—DOE调制系统正在构建中，测试平台已经搭建；由光电倍增管PMT产生的颗粒物散射光信号已经能够通过时序逻辑电路记录，实现多模块控制流程统一和输出数据同步；编写完成大气气溶胶粒子复折射率和有效密度参数的计算软件，已经能初步用于大气单颗粒光学性质参数的测定，这将为气溶胶环境气候效应的研究提供更可靠的依据。
4）“Paterson装置的数据采集、处理与自动控制软件开发”：岩石流变学已经成为构造地质学的支柱学科。Paterson高温高压流变仪以其应力测量精度高、化学环境均一、温度平衡控制好而成为目前岩石流变学研究的主力仪器之一。Paterson高温高压流变仪的轴向压缩模块、扭转模块和孔隙流体模块，已经被广泛用于模拟构造剪切带内的简单剪切、纯剪切和有孔隙流体参与的构造变形，在分析岩石和矿物集合体流变机制方面取得了巨大进展。该项目获院资助30万元，于2013年启动。目前项目正在购买数据采集、处理与自动控制软件的基础软件Labview，合同已经签订，人员马上参加相关软件使用培训；另外数据采集、处理与自动控制软件的购买也已经与Minnesota大学Kohlstedt教授的课题组达成协议。由于数据采集、处理与自动控制软件从国外购买且购买公司进行了更换，另外对于软件与基础软件Labview的匹配问题进行了长时间的考察，在一定程度上延误了项目进展。但已经调整了研究计划，将提前准备对应于仪器升级的硬件（电脑、控制表等）。明年一旦数据采集、处理与自动控制软件购买成功，便能够在自动化控制条件下进行高温高压实验。
