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高速微量冷凍離心機的工作原理是什么？
點擊次數：280 時間：2026-01-22
高速微量冷凍(dong)離(li)心機是實驗(yan)室針對微量樣(yang)品的高速分離(li)設備，融(rong)合(he)離心力(li)分離、高速驅動、精準控溫三(san)大核(he)心(xin)技術，主要用于生物(wu)(wu)、醫藥、分(fen)(fen)子生物(wu)(wu)學等領(ling)域的微量(liang)核(he)酸、蛋白、細胞組分(fen)(fen)的快速分(fen)(fen)離純化，可實(shi)現每分(fen)(fen)鐘上萬轉的高(gao)速運轉，同時維持(chi)低溫(wen)環(huan)境避(bi)免樣品(pin)失(shi)活，其工作原理圍繞離心(xin)沉降核(he)心(xin)，結合機械(xie)驅動(dong)與(yu)溫(wen)控系統的協同運作實(shi)現。
該設備的核心分離原理基于離心沉降定律，即利用高速旋轉產生的強大離心力，替代重力使樣品中不同密度的組分產生不同的沉降速度，從而實現分離。設備運行時，電機帶動轉子高速旋轉，放置在轉子中的微量離心管隨轉子做圓周運動，樣品內的顆粒受到向外的離心力作用，離心力的大小與轉子轉速、旋轉半徑及樣品顆粒質量成正比，轉速越高產生的離心力越強，遠大于重力加速度，能快速推動樣品中密度大的組分（如細胞沉淀、核酸復合物）向離心管底部沉降，密度小的上清液則留在上層，實現固液或不同組分的高效分離。針對微量樣品設計的轉子適配 0.2mL、0.5mL、1.5mL 等微量離心管，縮小旋轉半徑的同時提升轉速，保證微量樣品的分離效率與效果。
設備的高速驅動系(xi)統是實現高離心力的關鍵，主要由變頻高速電機、精密轉子及減震結構組成。電機采用無刷變頻技術，可精準調節轉速，最高轉速可達 12000~20000r/min，能根據樣品需求實現轉速的平穩升降，避免瞬間轉速波動導致樣品飛濺；轉子選用高強度鈦合金或航空鋁合金材質，經動平衡校準，可承受高速旋轉的巨大離心力，防止轉子變形斷裂；機身內置多層減震阻尼結構，抵消高速旋轉產生的振動，保證設備運行的穩定性，同時減少噪音。
冷凍控溫系統(tong)是其區別于普通高速離心機的核心，為熱敏性生物樣品提供低溫保護，采用壓縮機(ji)制冷 + 風循環控溫(wen)的方式，制冷系統與離心系統聯動，開機后可快速將腔體溫度降至 4℃、0℃甚至 - 20℃，并通過溫度傳感器實時監測腔體溫度，精準控溫 ±1℃。設備的離心腔體為雙層真空隔熱結構，減少冷量流失，同時風循環系統使腔體內溫度均勻分布，避免局部溫度過高導致樣品中的蛋白、核酸等生物大分子變性失活，確保分離過程中樣品的生物活性不受影響。
此外，設備配備的過載保護、門蓋聯鎖、轉速監測等安全系統，在離心力超標、門蓋未關嚴、轉速異常時自動停機，保障設備與操作人員安全，各系統協同運作，實現微量樣品的高速、高效、安全分離。
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