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賽默飛（Thermo Fisher Scientific）高速冷凍離心機 Legend Micro 21R 是一款面向生命科學(xué)研究、高校實驗室及臨床檢測機構(gòu)設(shè)計的高性能微量離心設(shè)備。該機以卓越的制冷系統(tǒng)、超高速運行能力和可靠的密封性能著稱，能夠在高離心力與低溫條件下同時保持樣品穩(wěn)定與系統(tǒng)安全。
在生物實驗中，離心機的密封性至關(guān)重要。它不僅關(guān)系到實驗數(shù)據(jù)的準確性和重復(fù)性，更直接影響實驗人員的安全。Legend Micro 21R 在設(shè)計之初便將“密封系統(tǒng)的安全性”作為重點工程，通過多重密封結(jié)構(gòu)與氣溶膠防護設(shè)計，確保在高速旋轉(zhuǎn)及低溫環(huán)境下無泄漏、無污染、無振動。
Legend Micro 21R 的密封系統(tǒng)以“三重防護結(jié)構(gòu)”為核心，分別是：
機械密封結(jié)構(gòu)
通過轉(zhuǎn)子蓋密封圈、主軸防漏墊圈及腔體封閉鎖環(huán)共同作用，實現(xiàn)對離心腔內(nèi)部的完全氣密隔離。
氣溶膠控制系統(tǒng)
針對生物樣品可能產(chǎn)生的氣溶膠污染問題，儀器在轉(zhuǎn)子上方設(shè)置了獨立的防氣溶膠蓋（Aerosol-tight rotor cap），有效阻斷微粒外泄。
低溫密封補償結(jié)構(gòu)
在高速制冷狀態(tài)下，材料會發(fā)生熱收縮。Legend Micro 21R 的密封圈采用高彈性氟橡膠材質(zhì)，具備優(yōu)異的低溫柔韌性，可在 –10 ℃ 條件下保持持續(xù)貼合。
這種多層密封設(shè)計不僅防止樣品泄漏與污染，還能在長時間運行中穩(wěn)定維持內(nèi)腔壓力與溫度的均衡。
離心腔是設(shè)備的主體部分，負責(zé)容納轉(zhuǎn)子與樣品。其密封結(jié)構(gòu)包括：
內(nèi)腔不銹鋼防漏槽：采用整體無縫焊接工藝，防止液體滲入設(shè)備底部。
上蓋密封圈：由醫(yī)用級硅膠制成，耐酸堿、耐有機溶劑腐蝕。
壓蓋鎖扣機構(gòu)：在關(guān)閉時通過機械杠桿原理實現(xiàn)均勻受力壓合，避免局部密封不良。
該結(jié)構(gòu)使腔體在高速運轉(zhuǎn)時仍可維持氣密性，防止冷空氣外泄與外部空氣進入，從而保持內(nèi)部溫度穩(wěn)定。
Legend Micro 21R 的核心密封元件位于轉(zhuǎn)子組件之上。每個轉(zhuǎn)子均配有獨立的密封蓋，其設(shè)計特點如下：
O型圈密封：在轉(zhuǎn)子蓋與主體接合處設(shè)置高密度橡膠圈，防止液體、氣體或氣溶膠泄漏。
防氣溶膠帽蓋：蓋帽外層為強化聚碳酸酯材質(zhì)，內(nèi)部設(shè)有精密螺紋結(jié)構(gòu)，使空氣流無法穿透。
壓力自平衡設(shè)計：在高速旋轉(zhuǎn)時利用離心力使蓋帽緊貼轉(zhuǎn)子，形成動態(tài)自密封效應(yīng)。
通過以上結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子內(nèi)部形成獨立密閉空間，即使樣品在運行中破裂或泄漏，也能將氣溶膠完全限制在內(nèi)部。
主軸作為動力傳遞核心，其密封性能直接影響整機氣密性與冷凍系統(tǒng)穩(wěn)定性。Legend Micro 21R 采用：
雙層防漏墊圈：主軸上下兩端各設(shè)防油防液密封環(huán)。
防冷凝設(shè)計：通過溫度傳感器與密封層結(jié)合，減少水汽在軸承處凝結(jié)。
自動對中結(jié)構(gòu)：確保轉(zhuǎn)子安裝后無偏心，避免因晃動造成密封磨損。
這種主軸密封不僅防止液體下滲至電機系統(tǒng)，同時延長了電機壽命。
Legend Micro 21R 的制冷系統(tǒng)采用無氟環(huán)保壓縮機制冷劑與全封閉循環(huán)系統(tǒng)。密封性能在此起到關(guān)鍵作用：
熱氣密封隔離：冷氣流完全封閉在離心腔內(nèi)，防止外部熱空氣進入，保證溫度波動不超過 ±1 ℃。
防冷凝設(shè)計：密封圈防止空氣濕氣進入冷腔，避免結(jié)霜影響樣品或腐蝕金屬表面。
制冷效率提升：通過密封保持內(nèi)部壓力穩(wěn)定，減少能量損失，使制冷響應(yīng)速度提高約15%。
因此，Legend Micro 21R 的優(yōu)異密封性能不僅影響安全性，也直接決定制冷系統(tǒng)的能效表現(xiàn)。
在生命科學(xué)實驗中，含有病毒、細菌或放射性物質(zhì)的樣品常需離心處理。Legend Micro 21R 通過“防氣溶膠密封系統(tǒng)”實現(xiàn)全面防護：
氣溶膠隔離蓋：當(dāng)離心管意外破裂時，內(nèi)部產(chǎn)生的氣溶膠會被蓋帽完全封閉在轉(zhuǎn)子內(nèi)部。
負壓防逸散：離心腔設(shè)計為微負壓結(jié)構(gòu)，氣流方向由外向內(nèi)，防止污染擴散。
易拆洗結(jié)構(gòu)：密封蓋可單獨拆卸清洗，避免交叉污染。
根據(jù)第三方測試結(jié)果，該系統(tǒng)可在 25,000×g 下連續(xù)運行30分鐘而無可檢測泄漏，安全等級達到BSL-2實驗室要求。
Legend Micro 21R 選用多種高分子復(fù)合密封材料，以滿足不同溫度、轉(zhuǎn)速和化學(xué)環(huán)境需求。
| 部件 | 材料 | 特性 |
|---|---|---|
| 轉(zhuǎn)子蓋密封圈 | 氟橡膠（FKM） | 耐腐蝕、耐高溫、抗老化 |
| 腔蓋密封墊 | 醫(yī)用硅膠 | 彈性好、無毒無味 |
| 主軸密封墊 | 聚四氟乙烯（PTFE） | 低摩擦系數(shù)、防液滲透 |
| 氣溶膠帽蓋 | 聚碳酸酯 | 高強度、抗沖擊、透明易觀察 |
這些材料通過高精度注塑與機械切割工藝加工，尺寸誤差控制在±0.02 mm，保證密封貼合緊密、耐久可靠。
賽默飛在生產(chǎn)與質(zhì)檢環(huán)節(jié)中，針對 Legend Micro 21R 的密封性能進行了嚴格驗證，包括：
氣密性檢測：在轉(zhuǎn)速21,000 rpm條件下維持30分鐘，監(jiān)測腔內(nèi)壓力變化。若壓力差低于1 Pa，判定為合格。
液體泄漏試驗：在轉(zhuǎn)子中加入藍色液體，通過連續(xù)高速離心觀察是否有滲漏現(xiàn)象。
氣溶膠擴散測試：使用熒光標記微粒模擬污染物，通過光學(xué)檢測儀分析外部空氣中是否存在微粒殘留。
溫度循環(huán)測試：在–10 ℃至40 ℃間連續(xù)循環(huán)100次，以驗證密封材料耐溫性能。
通過上述檢測，Legend Micro 21R 的密封系統(tǒng)長期穩(wěn)定性得到充分驗證。
每次使用后，應(yīng)用干布擦拭密封圈，避免殘留液體腐蝕。
若密封圈表面出現(xiàn)裂紋、變硬或脫落，應(yīng)及時更換。
禁止使用含強溶劑的清洗劑（如丙酮、氯仿），以免損傷橡膠。
每3個月檢查腔蓋密封墊的彈性。
每6個月對主軸密封圈進行潤滑。
每年建議由廠家或授權(quán)服務(wù)商進行一次氣密檢測。
安裝轉(zhuǎn)子前確認密封圈干凈、無雜質(zhì)。
拆卸防氣溶膠蓋時應(yīng)輕旋取下，避免暴力撬動。
若長期不使用，應(yīng)將密封圈取下單獨存放于陰涼干燥處。
優(yōu)異的密封性能不僅是防止樣品泄漏的保障，更是保障實驗環(huán)境與人員安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
防止污染擴散
在涉及病原體或毒性化學(xué)品的實驗中，良好的密封結(jié)構(gòu)能阻斷氣溶膠傳播，避免實驗室交叉污染。
保持樣品完整性
封閉環(huán)境可防止空氣中的氧化物或水汽影響樣品成分，保證實驗結(jié)果的準確性。
延長設(shè)備壽命
密封系統(tǒng)阻止腐蝕性氣體或液體進入機械結(jié)構(gòu)，減少電機、軸承損耗。
降低維護成本
密封系統(tǒng)的可靠性可減少維修頻率，提升設(shè)備整體運行效率。
與同類產(chǎn)品相比，Legend Micro 21R 在密封性能方面具有以下顯著優(yōu)勢：
密封等級更高：采用三重密封系統(tǒng)，遠超行業(yè)標準。
適應(yīng)性更強：能在高速、高壓與低溫環(huán)境下保持穩(wěn)定氣密。
維護更簡便：所有密封件均可快速拆裝，無需特殊工具。
安全等級更高：防氣溶膠設(shè)計符合國際Biosafety要求。
這些特性使 Legend Micro 21R 成為高安全性實驗室（BSL-2/BSL-3）的理想選擇。
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