氣相型液氮罐的溫度報警閾值通常設(shè)置在 -150°C 到 -170°C 之間,具體數(shù)值取決于設(shè)備制造商、型號、設(shè)計以及存儲樣品的具體要求。
以下是關(guān)鍵要點和說明:
設(shè)計原理與目標溫度:
氣相液氮罐利用液氮蒸發(fā)產(chǎn)生的低溫氮氣(氣相)來維持罐內(nèi)低溫環(huán)境,而不是直接將樣品浸沒在液氮中。
其設(shè)計目標是維持一個穩(wěn)定的、遠低于冰點的超低溫環(huán)境(通常在 -190°C 到 -150°C
范圍內(nèi)),以長期安全保存生物樣本(如細胞、組織、精子、卵子、干細胞等)或其它需要深低溫保存的材料。
罐內(nèi)不同位置的溫度會有梯度,通常底部靠近液氮池的位置溫度低(接近
-196°C),部溫度相對較高。溫度探頭通常安裝在氣相空間的關(guān)鍵位置,尤其是靠近部或樣品存儲區(qū)域,以監(jiān)測樣品實際可能經(jīng)歷的高溫度。
報警設(shè)置的目的:
防止溫度過高:報警的核心目的是在罐內(nèi)溫度升高到可能危及樣本安全的水平之前發(fā)出警告。生物樣本通常在 -130°C
以下才能實現(xiàn)有效的“玻璃化”狀態(tài),長期暴露在高于此溫度(如 -120°C 以上)的環(huán)境下,冰晶會形成并生長,導致樣本損傷或死亡。
預(yù)警液氮不足:溫度持續(xù)升高常見的原因是液氮即將耗盡。報警為操作人員提供了及時補充液氮的窗口時間,避免災(zāi)難性升溫。
設(shè)備故障預(yù)警:也可能指示真空失效(導致絕熱性能下降)、閥門故障、控制系統(tǒng)失靈等問題。
典型的報警閾值范圍:
-150°C 到 -170°C 是常見的報警設(shè)定范圍。選擇這個范圍是基于:
安全冗余:為操作人員留出足夠的時間(通常是幾小時到幾十小時,取決于罐體大小、絕熱性能和剩余液氮量)進行響應(yīng)和處理(補充液氮或轉(zhuǎn)移樣本),避免溫度瞬間達到樣本的臨界損傷點(-130°C
或更高)。
樣本安全臨界點:雖然不同樣本的耐受性略有差異,但普遍認為長時間暴露在 -130°C 以上風險顯著增加。報警點設(shè)在 -150°C
或更低,提供了足夠的安全緩沖。
正常波動范圍:氣相罐在液氮充足時,部氣相溫度可能在 -180°C 到 -150°C
之間波動(取決于液位高度和罐體設(shè)計)。報警點需高于正常波動上限,避免誤報,但又遠低于危險溫度。
重要注意事項:
沒有絕對統(tǒng)一的標準值:不同品牌、型號的罐子,甚至針對不同應(yīng)用(如長期存儲 vs
短期周轉(zhuǎn)),報警設(shè)定值可能不同。必須參考您所使用的特定液氮罐的制造商說明書或操作手冊。手冊會明確給出推薦的報警設(shè)定值和設(shè)定方法。
高報和低報:有些系統(tǒng)可能設(shè)置兩個報警點:
高溫報警 (High Temp Alarm):這是主要的報警,即溫度上升到預(yù)設(shè)的危險閾值(如 -155°C)。
低溫報警 (Low Temp Alarm):較少見,可能用于指示傳感器故障或端異常低溫(雖然對樣本無害,但可能是設(shè)備問題信號)。
溫度梯度:報警值設(shè)定在哪個位置的溫度讀數(shù)上至關(guān)重要。通常是監(jiān)測樣品存儲區(qū)的高預(yù)期溫度點。
定期驗證與校準:溫度探頭和報警系統(tǒng)需要定期進行校準和功能驗證,以確保其準確性。
立即響應(yīng):一旦溫度報警觸發(fā),必須立即按照應(yīng)急預(yù)案處理(檢查液位、補充液氮、轉(zhuǎn)移樣本、聯(lián)系維修等),絕不能拖延。
總結(jié):
氣相液氮罐的溫度報警常見且關(guān)鍵的設(shè)定值在 -150°C 至 -170°C
區(qū)間。這個設(shè)置是為了在液氮不足導致罐內(nèi)溫度升高、威脅到樣本安全(臨界點通常在 -130°C
以上)之前,提供足夠的預(yù)警時間。務(wù)必查閱您具體設(shè)備的操作手冊以確認其的推薦報警設(shè)定值,并嚴格遵守設(shè)備的維護和操作規(guī)程。
報警響起時,必須立即采取行動。
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