本发明公开的一种提升碱金属纯度的气室及实现方法，属于原子精密光谱测量技术领域。本发明利用玻璃吹制法制作非对称双气室，即碱金属工作气室、缓冲气体气室。利用非对称双气室的压差分离缓冲气体。碱金属工作气室内为碱金属蒸汽与缓冲气体的混合气体。在碱金属工作气室、缓冲气体气室之间的玻璃连接管中有缓冲气体半透膜，所述缓冲气体半透膜只允许缓冲气体通过，而不允许碱金属气体通过。缓冲气体半透膜固定在玻璃连接管的中间位置或固定在靠近碱金属气室一侧。在碱金属工作气室、缓冲气体气室具有压差以及选择性缓冲气体半透膜作用下，通过渗透和扩散方式实现部分缓冲气体分离，进而提升工作气室中碱金属蒸汽纯度，降低碰撞展宽对光谱的影响。