超低溫一般泛指 - 80 ℃ 以下的溫度,。當物質(zhì)經(jīng)分物質(zhì)的結(jié)構(gòu)會發(fā)生不可逆變化; 而另一些物質(zhì)的結(jié)構(gòu)將會發(fā)生可逆變化,物質(zhì)的性質(zhì)不發(fā)生改變,。利用這一特性,,可在超低溫條件下對生物體進行長期保存,,并在一定條件下使其復蘇; 或是使細胞在超低溫條件下發(fā)生不可逆的死亡,達到治療某些疾病的目的;在材料處理工藝上,一些材料通過超低溫處理后,,它們的綜合性能會得到顯著提高,,超低溫技術(shù)已在生物、醫(yī)學,、材料等學科中獲得廣泛應用,。
自增壓液氮罐
根據(jù)獲取方式的不同,獲得超低溫的方法有機械制冷和低溫液體制冷兩種,。利用低溫液體制冷是較為普遍的一種制冷方式,,其優(yōu)點在于降溫速度快,方法簡便,,且價格便宜,,但是其降溫速度不易控制,劇烈的溫度變化會導致材料內(nèi)部產(chǎn)生應力等缺點,,從而限制了其應用范圍,,并且需要定時定量灌注液氮,維護比較麻煩,。由于液氮( N2) 的標準沸點為- 195. 8 ℃ ,,而且無色無味,化學性質(zhì)不活潑,,無毒性,,使用安全,是低溫液體制冷技術(shù)中*常用的制冷劑,。
液氮罐因其操作簡便,、體積小、成本低,,是一種用于短期超低溫制冷的較理想裝置,。 液氮罐是一個圓柱形容器,其外壁與內(nèi)壁間抽真空并填充絕熱材料以隔絕熱交換,。往罐內(nèi)灌入部分液氮后,罐內(nèi)的上部空間便充滿低溫氮氣,。盡管封閉罐口后,,液氮罐與外部環(huán)境之間仍可能存在一定的熱交換。因此液氮制冷更適合一些需要短期快速降溫保存的物品,。
超低溫醫(yī)用冰箱屬于機械制冷典型的一類,,其特點是儲存空間大、結(jié)構(gòu)緊湊,、操作簡便,。可以精確控制溫度范圍,而且目前商用深冷冰箱的*低溫度也能夠到 - 150 ℃,。缺點是深冷冰箱從常溫降到低溫時間較長通常需要6小時到9小時,。因此深冷冰箱適合用于長期保存的物品儲存。由于具備安全監(jiān)控報警等功能,,在長期保存上比液氮罐保存具有更高的安全性和人工智能性,。
自增壓液氮罐
由于兩者互有優(yōu)缺點。現(xiàn)在很多科學實驗室把這兩種制冷方法的優(yōu)點利用起來,。充分利用液氮快速降溫的特性將物品降溫后,,放置到深冷冰箱里面長期保存。并且針對深冷冰箱可能存在的不穩(wěn)定運行的風險,,在深冷冰箱配套了液氮后備制冷系統(tǒng),。萬一出現(xiàn)斷電等意外,可以迅速充入液氮短時間內(nèi)代替壓縮機制冷以保證物品儲存條件,。