ボトムサンプラ水体底部堆積物（底質）サンプルを採取するための専用工具であり、その動作原理は主に機械的把持、重力/圧力駆動または振動補助、底質とサンプラーの吸着力を破壊することにより、特定の深さの底質サンプルを完全に取り出す。異なるタイプのサンプラは、使用シーン（海洋、湖、河川など）と精度要件の違いにより、動作原理が少し異なります。以下は一般的なタイプの核心原理です：

一、グラブ式底質サンプラ：重力閉鎖+機械ロック​

これは経典で、応用の広いタイプ（例えばピーターソングラブ、箱式グラブ）で、中硬底質（土砂、粘土）に適している。

　　構造：2つの対称な半円形/正方形顎板（「貝殻」のような）から構成され、回転軸接続を通じて、顎板の内側にゴムや金属歯を常に裏打ちして把持力を強化する、上部にはウェイトブロックがあり、初期重力を提供し、一部にはトリガ機構（例えばロープの破断、衝突トリガ）がある。

　　作業プロセス：

サンプラーはケーブルを通じて水底に下放し、ウェイトを合わせて顎板を自然に開く（または自重で底質に密着する）、

サンプラーが底質に接触し、一定の衝撃力を受けた場合（または人為的にケーブルを引っ張ってロックをトリガする）、顎板が閉じ、「クリップ」のように底質をつかむ、

ロープを引き上げる際、顎板の重力または機械的ロックは閉じた状態を維持し、サンプルの脱落を防止し、最終的に深層の底質サンプルを水面に持ち帰る。

　　鍵：重力駆動に依存して閉鎖し、軟泥や緩い底質の把持完全性が悪い（サンプル漏れしやすい）。

二、柱状サンプラ（ピストン式/重力式）：連続芯取り+外乱防止​

取得が必要な場合に使用非摂動垂直断面底質サンプル（例えば堆積層年代、汚染物質の垂下分布を研究する）、海洋地質、湖堆積研究によく見られる。

1.重力柱サンプラ

　　構造：1本の剛性金属管（サンプリング管、直径通常5 ~ 10 cm、長さ1 ~ 6 m）、底部に切断歯がある、上部には重錘（下パンチ力を提供する）があり、一部には解放装置が付いている。

　　原理：重錘の運動エネルギーによるサンプリングチューブ圧入底質、管壁の硬度を利用して底質と周囲の堆積物との関連を切断し、それによって連続した柱状コアサンプルを取得する。

　　制限：外乱防止設計がなく、降下時に管内サンプルを圧縮または上層水に混入しやすく、比較的硬い底質に適している。

2.ピストン柱状サンプラ（ウォーカー型/Walker Correr）

　　構造：重力サンプリングチューブに基づいて増加ピストンシステム――サンプリングチューブ内部には上下に移動可能なピストンがあり、ピストンはケーブルを介して地面制御端に接続されている、サンプリングチューブの底にも切断歯があります。

　　原理：

下向きにする前に、ピストンはサンプリング管の上部に固定されている（管口に近い）、

サンプリング管が底質に接触すると、地面端はピストンケーブルを緩め、ピストンは重力のためサンプリング管とともに沈下するが、ピストンと管壁との間に負圧が形成する、パイプ内のサンプルを「吸い込む」ことに相当し、降下時に水の流れがパイプ内に流入してサンプルをかき乱すことを避ける、

重錘は引き続き下圧し、サンプリングチューブをさらに底質に圧入し、ピストンはサンプル上部に保持し、取得したコアサンプルが完全で圧縮されていないことを確保する。

　　優位：サンプルの垂直構造と原始状態を大幅に維持することができ、堆積環境を研究する核心ツールである。

三、振動式底質サンプラ：高周波振動破壊吸着​

対する軟泥、スラッジなどの吸着しやすい底質（普通のグラブはつかみにくく、サンプルが漏れやすい）、振動によって底質とサンプラーの「真空吸着力」または摩擦力を破壊する。

　　構造：グラブまたは柱状サンプリングチューブをベースに、統合しんどうモータ（または油圧振動装置）であり、振動周波数は通常数百〜数千ヘルツである。

　　原理：

サンプラを底質に下放した後、振動装置を起動し、高周波振動によりサンプラと底質との間の静摩擦力/吸着力が急激に減少する；

グラブ式に対して：振動補助顎板は底質により緊密に嵌入し、サンプル漏れを減少する、柱状サンプリング管について：振動により管体は軟泥をより容易に圧入することができ、同時にサンプルが管壁に付着することを避ける、

引き上げ時、振動は依然として吸着力が大きすぎてサンプルが水底に残るのを防ぐことができる。

　　アプリ：海洋軟泥区、湖富栄養化スラッジ区の正確なサンプリング。

四、掘削式底質サンプラ：回転切削+深さ制御​

用いて深層底質サンプリング（例えば海底以下数メートルから数十メートル）、陸上掘削機の水中版のように、プラットフォーム（例えば科学試験船掘削機、水中ロボットROV）を搭載する必要がある。

　　原理：パスかいてんビット（切削歯付き）硬い底質（例えば砂利、基岩風化層）を砕き、同時に掘削棒を利用して砕けたサンプルを地面に輸送する、掘削圧力と回転速度を制御することにより、異なる深さの正確なサンプリングを実現する。

　　特徴：サンプリングの深さは大きいが、設備が複雑で、コストが高く、地質探査や特殊な科学研究需要に多く用いられる。

五、その他の特殊タイプ​

　　マルチチューブサンプラ：1回の下放で同時に複数の柱状コアサンプル（例えば6管、12管）を採集でき、サンプリング効率を高め、広範囲の地域調査に適用できる、

　　セルフリターンサンプラ：持続的なケーブル接続を必要とせず、水底に到達すると自動的にサンプリングをトリガして浮上（深海着陸器など）し、無人区や環境（深海熱液区など）サンプリングに使用する。

要約：コアロジック

すべての底質サンプラの本質は底質の凝集力、周囲の堆積物との接着力、及び水体の浮力/抵抗を克服するを選択し、ターゲット底質を「分離」し、完全に取り出します。どのサンプラを選択するかは、底質タイプ（ソフト/ハード）、必要なサンプル形態（ブロック/柱状）、サンプリング深さ、および研究目的（非摂動断面が必要かどうか）によって異なります。