氮氣發(fā)生器的制氮原理主要基于變壓吸附（PSA）技術(shù)或膜分離技術(shù)。

變壓吸附技術(shù)利用了氣體在不同壓力下于吸附劑表面吸附和解吸特性的差異。空氣中的氮氣和氧氣等組分在特定吸附劑上的吸附能力不同，通過壓力的周期性變化，實現(xiàn)氮氣與其他氣體的分離，從而得到高純度的氮氣。

膜分離技術(shù)則是依據(jù)不同氣體透過特制膜材料的速率差別。在壓力驅(qū)動下，空氣中的氧氣、水蒸氣等較快透過膜，而氮氣相對較慢透過，從而在膜的一側(cè)富集得到高純度氮氣。

化學(xué)分析領(lǐng)域 

氣相色譜（GC） 

在氣相色譜分析中，氮氣是常用的載氣。氮氣發(fā)生器產(chǎn)生的高純度氮氣（通常純度可達(dá) 99.999% 以上）能夠確保色譜柱內(nèi)的氣體流動穩(wěn)定且純凈。

高效液相色譜（HPLC） - 聯(lián)用技術(shù) 

在一些 HPLC 與其他技術(shù)（如質(zhì)譜聯(lián)用，HPLC - MS）的應(yīng)用中，氮氣用于干燥和霧化流動相，輔助樣品離子化過程。氮氣發(fā)生器提供的氮氣可以有效去除流動相中的水分，避免水分對質(zhì)譜檢測產(chǎn)生干擾，提高檢測的靈敏度和準(zhǔn)確性。 

元素分析

在使用化學(xué)發(fā)光法或其他方法進(jìn)行元素分析（如總氮、總碳分析）時，氮氣可作為吹掃氣體或反應(yīng)氣體。

材料科學(xué)領(lǐng)域

材料制備

在制備納米材料（如納米金屬顆粒、納米氧化物）時，氮氣發(fā)生器提供的惰性氮氣環(huán)境可以防止材料在高溫合成過程中被氧化。

材料表面處理 

在材料表面改性過程中，如物理氣相沉積（PVD）或化學(xué)鍍，氮氣可以作為反應(yīng)氣體參與形成氮化物涂層。

生物與生命科學(xué)領(lǐng)域 

細(xì)胞培養(yǎng)

在細(xì)胞培養(yǎng)過程中，氮氣用于調(diào)節(jié)培養(yǎng)箱內(nèi)的氣體環(huán)境。通常，細(xì)胞培養(yǎng)需要精確控制氧氣、二氧化碳和氮氣的比例，以模擬體內(nèi)的生理環(huán)境。

生物樣本保存 

對于生物樣本（如組織樣本、DNA 樣本、蛋白質(zhì)樣本）的長期保存，氮氣可以用于創(chuàng)造惰性的儲存環(huán)境。通過向樣本儲存容器中充入氮氣，可以置換出其中的氧氣，減少樣本的氧化和降解。 

物理實驗領(lǐng)域 

低溫物理實驗 

在一些涉及低溫環(huán)境的物理實驗中，如超導(dǎo)材料研究，氮氣可用于預(yù)冷和輔助制冷。雖然液氮在低溫實驗中更為常見，但氮氣發(fā)生器產(chǎn)生的氮氣可以在實驗裝置的預(yù)冷階段發(fā)揮作用，降低實驗裝置的溫度，為進(jìn)一步使用液氮或其他低溫制冷劑創(chuàng)造條件。