本发明涉及化学分析设备技术领域，具体公开了一种多样靶同位置激光剥蚀的小体积剥蚀池及工作方法，包括剥蚀室、样品室和激光系统，剥蚀室包括剥蚀罩壳、密封室和密封隔板，密封室采用梭形柱结构，密封室固定在剥蚀罩壳的内部，剥蚀室的底部设有密封隔板，密封隔板的中部设有样品孔位，用于样品进入密封室；样品室设有样品室壳体、旋转样靶支架和多个样靶，样品室壳体顶部设有插槽，样品室壳体通过插槽连接剥蚀罩壳底部，样靶上放置样品，样靶安装在旋转样靶支架上，用于旋转样靶支架推动样靶上的样品进入样品孔位；本发明设计的样靶在剥蚀室内相同位置，使粒子传输效率基本相同，从而降低位置效应对同位素组成测定结果准确度和精密度的影响。