東京理化EYELA的自動模式進(jìn)口小型冷凍干燥機（例如 FDU-1110、FDU-1200 等型號）的工作原理，核心是利用升華現(xiàn)象，在低溫真空環(huán)境下使預(yù)先凍結(jié)的樣品中的水分（或溶劑）直接從固態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)并被移除，從而得到干燥的樣品。

為了實現(xiàn)這一過程，設(shè)備整合了制冷、真空、控制和保護(hù)系統(tǒng)。其自動模式（Automatic Operation）旨在簡化操作，提高可靠性和重復(fù)性。

下面是它的核心工作原理、自動模式的特點以及一些使用提示，我用一個表格來匯總其主要工作階段和特點：

?? 核心工作系統(tǒng)與自動模式的體現(xiàn)

一臺冷凍干燥機要完成上述過程，依賴于以下幾個核心系統(tǒng)，自動模式也主要體現(xiàn)在對這些系統(tǒng)的智能控制上：

1. 制冷系統(tǒng)與冷阱：制冷系統(tǒng)（通常采用壓縮機制冷，使用R404A等環(huán)保冷媒）的核心任務(wù)是給冷阱（Cold Trap） 降溫。冷阱是一個溫度極低（例如 -45℃ 或 -80℃）的金屬腔體，其作用是捕獲從樣品中升華出來的所有水蒸氣，使它們瞬間重新凝結(jié)成冰，從而維持干燥艙內(nèi)足夠的蒸汽壓差，推動升華持續(xù)進(jìn)行。這是凍干機的“心臟"。

2. 真空系統(tǒng)：真空泵用于將干燥艙內(nèi)的空氣抽出，創(chuàng)造并維持一個低真空環(huán)境（通常可達(dá)10Pa以下）。低壓降低了水的沸點，使得冰在低溫下就能直接升華。自動模式下，真空泵的啟停由電腦控制，通常只在冷阱溫度達(dá)標(biāo)后才會啟動，防止水汽進(jìn)入泵油。

3. 控制系統(tǒng)與自動模式：這是“自動模式"的靈魂。它通過皮拉尼真空計等傳感器持續(xù)監(jiān)測冷阱溫度和艙內(nèi)真空度。

• 只有當(dāng)冷阱溫度冷卻到預(yù)設(shè)的低溫（如-40℃或-80℃）時，系統(tǒng)才會自動啟動真空泵，確保安全高效。

• 在整個干燥過程中，系統(tǒng)持續(xù)監(jiān)控各項參數(shù)，確保過程在設(shè)定范圍內(nèi)進(jìn)行。

• 干燥結(jié)束后（或遇到停電后恢復(fù)供電），系統(tǒng)可以自動解除真空（并可用過濾器凈化進(jìn)入的空氣），且真空泵不會自動重啟，防止已溶解樣品的突沸。

4. 保護(hù)與安全設(shè)計：自動模式也包含了多重安全措施：

• 停電保護(hù)：復(fù)電后真空泵不會自動重啟，防止樣品突沸。

• 真空泵油管理：內(nèi)置計時器記錄真空泵累計運行時間，提醒更換泵油，維護(hù)泵的性能。

• 冷阱除冰：采用熱氣體解凍方式化霜，可以較快除冰且冰塊有時可整體取出。

• 防污染設(shè)計：自動排氣口配有0.2μm的進(jìn)氣過濾器，在破真空時防止污染物進(jìn)入樣品艙。

?? 使用提示

• 樣品預(yù)凍是關(guān)鍵：樣品必須預(yù)先凍結(jié)成固態(tài)（通常建議在-80℃超低溫冰箱或液氮中快速凍結(jié)），否則在抽真空時會導(dǎo)致液體沸騰起泡，造成凍干失敗和樣品損失。

• 不要超載：樣品量和裝樣容器的體積都需合理。一般建議液體樣品體積不超過容器容積的1/3，同時注意不要超過冷阱的最大除冰容量（例如FDU-1110為4L/24小時）。

• 關(guān)注真空泵：需確保真空泵的排氣量足夠（例如50L/min以上），并定期根據(jù)運行時間更換真空泵油，以維持良好真空度。

• 理解“自動"的含義：“自動模式"主要指系統(tǒng)自動控制溫度和真空度的匹配與流程，而非無需人工干預(yù)。您仍需要設(shè)置參數(shù)、預(yù)凍樣品、觀察進(jìn)程并在結(jié)束后及時取出樣品和清理冷阱。

?? 總結(jié)

東京理化EYELA自動模式小型冷凍干燥機通過其精密的制冷系統(tǒng)、高效的真空系統(tǒng)以及智能的控制系統(tǒng)，在自動模式下安全、便捷、可靠地實現(xiàn)了冷凍干燥這一復(fù)雜過程，特別適合于實驗室、制藥、食品工程和生物技術(shù)等領(lǐng)域需要對熱敏感樣品進(jìn)行干燥和長期保存的場合。