液氮低溫箱是一種專門用于在低溫環(huán)境下進(jìn)行樣品存儲(chǔ)和實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)備。其主要原理是通過將物品置于裝有液態(tài)氮的儲(chǔ)存容器內(nèi)，快速降低溫度，從而實(shí)現(xiàn)有效的保存。
基本原理及結(jié)構(gòu)：
1. 基本原理：
液氮作為一種常見且易獲取到的冷卻劑，在-196℃的超低溫條件下能夠迅速降低物體表面和周圍環(huán)境的溫度。因此，利用這個(gè)特性可以有效地阻止生物、化學(xué)或其他材料中活性組分和代謝過程，達(dá)到延緩樣品衰老、減緩酸堿反應(yīng)等目標(biāo)。
2. 結(jié)構(gòu)組成：
液氮深冷設(shè)備通常由外殼、保護(hù)層、真空隔離系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)等部件構(gòu)成。外殼可由不銹鋼或其他耐腐蝕材料制成，以防止液態(tài)氮泄漏和對設(shè)備的損壞。保護(hù)層主要用于減少熱量傳導(dǎo)和散失，從而提高低溫環(huán)境的穩(wěn)定性。真空隔離系統(tǒng)則用于降低換熱效應(yīng)，并確保容器內(nèi)部維持恒定的超低溫度。
液氮低溫箱可以模擬各種高低溫環(huán)境。主要用于航空、航天、軍工、質(zhì)檢科研、高等院校等領(lǐng)域，主要用于金屬、非金屬材料和電子元器件的深冷處理或應(yīng)力消除。低溫室采用液氮作為低溫試驗(yàn)的冷卻介質(zhì)，以提高被測樣品的性能。可廣泛應(yīng)用于機(jī)械工程、基因工程、藥、食品加工、學(xué)研究、植物保鮮、航天、畜牧等領(lǐng)域。它不僅可以處理黑色金屬、有色金屬、金屬合金和碳化物，還可以處理非金屬材料。深冷處理是處理刀具材料的有效方法。
在科學(xué)研究中的應(yīng)用：
1. 生命科學(xué)：
在生命科學(xué)領(lǐng)域，特別是細(xì)胞生物學(xué)和遺傳學(xué)研究中，液態(tài)氮被廣泛應(yīng)用于樣本保存及解剖材料固定過程。例如，在干細(xì)胞研究中，液態(tài)氮可用于保存和儲(chǔ)存干細(xì)胞樣本，以保持其活力和特性。此外，在遺傳學(xué)研究中，液態(tài)氮也被用于保存冷凍胚胎、精子和卵子等。
2. 材料科學(xué)：
液氮深冷設(shè)備在材料科學(xué)領(lǐng)域有著重要作用。它可以幫助實(shí)驗(yàn)人員進(jìn)行晶體生長、金屬合金制備、材料表征等研究。在晶體生長過程中，通過將樣品放置于液氮低溫箱中，可以控制晶體生長速度和質(zhì)量，并獲得更高純度的晶體樣本。
在工業(yè)發(fā)展中的應(yīng)用：
1. 食品加工與儲(chǔ)存：
液氮深冷設(shè)備在食品加工和儲(chǔ)存中起著重要作用。通過將食品迅速降溫至低溫度，可以有效保留其營養(yǎng)成分和口感，并延長其保質(zhì)期。此外，液態(tài)氮還可應(yīng)用于冷藏運(yùn)輸、快速凝固和保鮮等方面。
2. 化學(xué)工業(yè)：
在化學(xué)工業(yè)中，液氮深冷設(shè)備被廣泛應(yīng)用于高壓反應(yīng)器的控制過程。通過在反應(yīng)器周圍提供液態(tài)氮的冷卻作用，能夠穩(wěn)定并控制反應(yīng)物體系的溫度和壓力，并增加化學(xué)反應(yīng)效率。
3. 制藥行業(yè)：
液氮深冷設(shè)備在制藥領(lǐng)域具有重要意義。它不僅可以幫助保存生物樣本、活性組分或試劑等關(guān)鍵材料，同時(shí)也能提高某些藥物合成過程的效率與純度。
液氮低溫箱是一種關(guān)鍵儀器設(shè)備，在科學(xué)研究和工業(yè)發(fā)展中有廣泛應(yīng)用。它通過提供較低溫條件，實(shí)現(xiàn)了樣品保存、實(shí)驗(yàn)研究及工業(yè)生產(chǎn)等方面目標(biāo)。
