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2024-01-15 返回

问天实验舱的科学手套箱，与普通手套箱有什么不同吗？

科学手套箱

显微操作精确到5微米

地面实验室中，超净工作台是最常见的设备之一。为科学实验提供密闭洁净的操作空间，无论在地球上还是太空中，都是“刚需”。为满足空间学实验的这一需求，中国科学院沈阳自动化研究所研发出了我国空间站最开放、最大包容度、支持多学科深度融合实验的公用支撑平台——科学手套箱。

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（资料来源于网络）

轻巧、宽敞、结实，科学手套箱是目前拥有最强大环境控制能力、最高操作精度，以及自洁净能力的科学实验载荷。它不仅光照可编程控制、风速可调节，其温度控制更可精确到0.5℃，湿度精度达4%，显微操作精度不超过5微米。

“我们不仅为科学手套箱配置了灵巧机械臂系统，还配备了能够进行显微细胞操作的微操作系统。”沈阳自动化所副研究员刘晓源介绍，这套设备可协助航天员在轨实现精细操作或重复操作的科学实验，如基因注射、细胞核提取、染色体切割等。操作完成后，机械臂还会自动把手套箱打扫干净。考虑到实验舱将在轨运行十年，为了适应将来在轨科学实验不断升级的需求，科学手套箱还配置了多类可扩展的标准接口，为日后更新提供强大支撑。

而相对于科学手套箱，实验室用的手套箱达不到这样的高精度，但是依然有着很高的要求来满足实验安全的需求：实验室手套箱的特殊之处不仅仅是因为手套~前面还需要加上“实验室”三个字，因为它主要应用于实验室，用来做各种科学实验以及特殊产品的生产~

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手套箱将高纯惰性气体充入箱体内，并循环过滤掉其中的水、氧、有机气体等物质的实验室设备。也称真空手套箱、惰性气体保护箱等。广泛应用于无水、无氧、无尘的超纯环境。如锂离子电池及材料、半导体、超级电容、特种灯、激光焊接、钎焊、材料合成、OLED、MOCVD等，也包括生物方面应用，如厌氧菌培养、细胞低氧培养等。

我们以真空手套箱为例：

真空手套箱是一种可以对主箱体进行抽真空的惰性气体保护箱，箱体真空度满足≤-1bar，可快速抽空箱体内的空气，该系统由主箱体、过渡舱、控制单元、净化单元等组成，配置有净化系统真空手套箱可满足H2O和O2≤1ppm，适用于大部分行业应用操作。 系统由最高质量的部件组成。 标准尺寸包括包括800mm、1000mm、1200mm、1500mm、1800mm几种。还有许多针对不同使用需求的定制手套箱

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它由以下部分组成组成：

—全不锈钢材质的手套箱体

—不锈钢管道

—自动前厅控制

—RV12真空泵

—氧气分析仪/水分测定仪

基本功能：

—自动清洗功能

—彩色液晶触摸屏和PLC控制器，操作简单：

—省电模式，在闲置时间自动减少高达90％的电力消耗

—自动可再生的H2O / O2净化器

—可获得的纯度O2 <0.1 ppm，H2O <0.1 ppm（露点也可用于湿度读数）

—领先的低泄漏率<0.001％Vol /小时

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而无论是在太空还是在地面，洁净、安全等等都是安全实验的最基本需求~