三气培养箱的原理

　　三气培养箱是一种新型的高氧培养箱，主要通过控制O2或N2的输入量，来实现对三种气体O2、N2及CO2的控制。三气培养箱中只含N2、O2、CO2，三种气体比例加起来按1**%计，只用精确控制其中两种气体的含量即可。

三气培养箱的工作原理

　　1、三气培养箱的CO2气体浓度检测一般应用先进的超声传感器，测定声波在不同CO2浓度气体中的传播速度，计算出CO2气体浓度。工作时，传感器无机械磨损，响应速度快，可靠性能高，稳定性能好，且使用寿命长。

　　2、三气培养箱中O2气体浓度检测一般采用长寿命的电化学氧气传感器，具有线性度好，检测准确等特点，能充分满足需要。

　　3、三气培养箱的温度检测使用半导体热敏集成型温度传感器，性能稳定，线性度好。具有独立的水温和门温控制，准确度高。

　　4、三气培养箱的O2气体浓度小于19%时，会先进N2气体，到达O2浓度设定值后，再进CO2气体的方式，保证CO2气体浓度和O2浓度的准确性。

　　5、三气培养箱的O2气体浓度大于23%时，会先进O2气体，到达O2浓度设定值后，再进CO2气体的方式，保证CO2气体浓度和O2浓度的准确性。

　　6、三气培养箱应用微风循环方式，使空气循环接近自然界空气对流，缩短温度、湿度、O2浓度和CO2浓度的恢复时间，确保温度、湿度、O2浓度和CO2浓度的均衡性。

　　7、三气培养箱打开箱门时，电子阀自动关闭微风循环自动停止，减少气体损失，可以节约气源，并减少因外界空气进入箱内而造成的污染。

　　8、三气培养箱的温度、气体浓度，均采用数字显示，门加热、水加热、进气、水位高、低都有LED显示，直观、清晰、准确。

　　9、三气培养箱具有水温，室温，数字等多种保护功能，当显示温度超过预置温度时，可自动切断全部加热电源。另外具有独立的水超温继电保护功能，保证温度绝不超过预置值。

　　10、三气培养箱的水盘自然蒸发加湿，可以使湿度达到95%。

CO2浓度测量方法

　　测量CO2浓度，通用的方法有三种：红外、热导和超声。

　　1、红外(IR)

　　利用特定波长的红外线在特定气体中传播时信号衰减明显的特性测量。发射的红外波功率一定，测量接受红外波的衰减，从而计算CO2浓度。一般在测量2000PPm(0.2%)CO2浓度以内是Z佳的选择。但培养箱要求的量程是0~20%，即200000PPm，所以属于扩展量程。

　　当红外发射接收对管上长菌，实际发射出的功率已经衰减，且接收功率衰减得更多，测量出的数据已经发生变化，导致测量不准。因为发射和接收都发生变化，所以，不进气时的零点和进到设定值的满点都发生变化，满点必须由专业检测仪检测校正。

　　2、超声

　　利用超声波在不同气体媒介中传播的速度不同，计算声波从发射到接收的时间，从而计算气体的浓度。用在培养箱中的超声传感器只有几厘米长，所以在2000PPm以下是测量不太准的。但大量程时测量是很准的。当长菌时，声波的功率会降低，但因为发射和接收距离是不变的，所以满点是不会有差异的，只要在不进气时校正零点即可，不需专业设备。

　　3、热导(TC)

　　具有两个温度传感器，一个密封，一个敞开，测量热传导的差异，检测气体浓度，同样长菌后会导致敞开的传感器热传导发生偏移，导致实际测量发生变化，所以，不进气时的零点和进到设定值的满点都发生变化，满点必须由专业检测仪检测校正。箱内温度和相对湿度的改变会影响传感器的精确度。

　　当培养箱箱门被频繁打开时，不仅CO2浓度，温度和相对湿度也会发生很大的波动，因而影响了TC传感器的精度。当需要精确的培养条件和频繁开启培养箱门时，此控制系统就显得不太适用了。

　　热导传感器监控CO2浓度的工作原理是基于对内腔空气热导率的连续测量，输入CO2气体的低热导率会使腔内空气的热导率发生变化，这样就会产生一个与CO2浓度直接成正比的电信号。

三气培养箱的湿度调节

　　三气培养箱内湿度对于培养工作来说是一项非常重要然而又经常被忽略的因素。维持足够的湿度水平并且要有足够快的湿度恢复速度(如在开关门后)才能保证不会由于过度干燥而导致培养失败。

　　目前大多数的三气培养箱是通过增湿盘的蒸发作用产生湿气的(其产生的相对湿度水平可达95%左右，但开门后湿度恢复速度很慢)。

　　在选购三气培养箱的时候尽量选择湿度蒸发面积大的培养箱，因为当湿度蒸发面积越大，越容易达到Zda相对饱和湿度，而且开关门后的湿度恢复的时间越短。

三气培养箱的消毒灭菌

　　污染是导致细胞培养失败的一个主要因素，三气培养箱也有多种不同的装置去减少和防止污染的发生，其主要途径都是尽量减少微生物可以生长的区域和表面，并结合自动排除污染装置来有效防止污染的产生。主要有：紫外消毒、GX空气过滤及高温湿热消毒等方式。

　　紫外消毒能力是与紫外灯距离目标的距离的二次方成反比，距离越远，消毒能力越差，所以紫外消毒方式有其局限性，难以达到彻底灭菌的要求;HEPA过滤器由于受到过滤膜孔径的影响，无法去除病毒和一些微小细菌，也有其局限性;相比较而言，高温消毒是目前比较有效的培养箱消毒灭菌方法。