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冷凍電鏡全自動液氮發(fā)生裝置的工藝流程

閱讀:307      發(fā)布時(shí)間:2025-6-6
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冷凍電鏡(Cryo-EM)全自動液氮發(fā)生裝置是為了支持冷凍電鏡實(shí)驗(yàn)中的樣品快速冷凍所設(shè)計(jì)的設(shè)備。液氮用于快速冷凍樣品,以便在極低溫度下進(jìn)行成像分析。液氮的發(fā)生裝置通常包括液氮的儲存、供應(yīng)、自動調(diào)節(jié)和安全管理等功能。下面是冷凍電鏡全自動液氮發(fā)生裝置的基本工藝流程:  
1.液氮的儲存與預(yù)處理  
液氮儲罐:裝置配有一個(gè)液氮儲罐,用于存儲液氮。儲罐需保持低溫,以確保液氮不蒸發(fā)。  
液氮回收系統(tǒng):部分裝置具有回收系統(tǒng),能夠?qū)⒄舭l(fā)的液氮收集并冷凝后再利用,減少浪費(fèi)。  
2.液氮的自動供給  
自動補(bǔ)充系統(tǒng):當(dāng)液氮儲罐的液位下降到設(shè)定值時(shí),自動補(bǔ)充系統(tǒng)會啟動,通過管道將液氮補(bǔ)充到儲罐。  
液氮輸送管道:通過特殊的隔熱管道,液氮從儲罐輸送到冷凍電鏡系統(tǒng)中。  
3.樣品冷凍  
冷凍托架:液氮供給系統(tǒng)通過冷凍托架向樣品臺提供液氮,確保樣品迅速冷卻至液氮溫度(約-196℃)。  
自動化控制:全自動系統(tǒng)可以根據(jù)設(shè)定的時(shí)間和溫度控制樣品的冷凍速度和溫度變化,確保樣品在合適的條件下冷凍,以便進(jìn)行高質(zhì)量的電鏡成像。  
4.溫度監(jiān)控與調(diào)節(jié)  
溫度傳感器:系統(tǒng)內(nèi)安裝多個(gè)溫度傳感器,實(shí)時(shí)監(jiān)控液氮的溫度、樣品的溫度以及系統(tǒng)內(nèi)各部件的溫度。  
溫控系統(tǒng):當(dāng)溫度偏離設(shè)定值時(shí),自動調(diào)節(jié)液氮供應(yīng)量或冷凍速率,以確保樣品穩(wěn)定冷卻。  
5.安全保護(hù)  
壓力和液位報(bào)警系統(tǒng):裝置配有壓力和液位傳感器,當(dāng)液氮壓力或液位異常時(shí),系統(tǒng)會自動報(bào)警,并采取保護(hù)措施,如停止液氮供給、啟動緊急泄壓等。  
通風(fēng)系統(tǒng):液氮蒸發(fā)時(shí)會產(chǎn)生氣體,因此裝置通常會配備通風(fēng)系統(tǒng),確保實(shí)驗(yàn)室內(nèi)氣體濃度正常,避免液氮泄漏造成危險(xiǎn)。  
6.樣品處理與傳輸  
樣品轉(zhuǎn)移:冷凍后的樣品會通過專門的裝置傳輸?shù)嚼鋬鲭婄R的成像區(qū)域,確保樣品在低溫環(huán)境下完成觀察和分析。  
自動化管理:所有液氮供應(yīng)和樣品冷凍過程均可以通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行自動控制和記錄,確保實(shí)驗(yàn)過程的穩(wěn)定性和數(shù)據(jù)的可追溯性。  
7.系統(tǒng)維護(hù)與管理  
定期檢查:裝置會定期進(jìn)行液氮儲罐的檢查、清潔以及維護(hù),以保證長期穩(wěn)定運(yùn)行。  
報(bào)警記錄:所有異常情況(如液氮供應(yīng)中斷、壓力異常等)會被記錄下來,供后續(xù)分析與處理。  
通過這種全自動液氮發(fā)生裝置,冷凍電鏡實(shí)驗(yàn)的液氮供應(yīng)得到了高度自動化和智能化的管理,確保了樣品的快速冷凍,并減少了人工操作的錯(cuò)誤和安全隱患。

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