赛默飞高速冷冻离心机 Legend Micro 17R仪器介绍

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一、概述

赛默飞（Thermo Scientific）高速冷冻离心机 Legend Micro 17R 是一款专为微量样品处理设计的高性能冷冻型离心设备。它将高速离心技术与精准温度控制相结合，能够在低温环境下实现生物样品的高效分离、浓缩与纯化。

作为微量冷冻离心机领域的重要机型之一，Legend Micro 17R 兼具紧凑结构、高速性能、低噪音运转和智能控制等优势，可满足分子生物学、细胞学、临床检验、生物化学以及药物研发等多领域实验需求。

该设备的设计理念强调三大核心目标：

高精度运行 —— 通过无刷直流电机与动态平衡系统实现平稳高速旋转；
高稳定温控 —— 独立压缩机冷冻系统确保温度恒定在 –10 °C 至 +40 °C；
高安全可靠性 —— 多层安全锁、报警与自诊断系统提供全面防护。

二、主要性能参数

项目	参数
最高转速	13,300 rpm
最大相对离心力（RCF）	17,000 × g
温度控制范围	–10 °C 至 +40 °C
转速调节精度	±10 rpm
温控精度	±1 °C
定时范围	1 秒 – 99 小时 59 分钟
加减速档位	9 档可调
容量	24 × 1.5/2.0 mL 微量管
噪音水平	≤ 50 dB(A)
外形尺寸（宽×深×高）	33 × 44 × 29.5 cm
重量	约 28 kg
驱动系统	无刷直流电机（免维护）
冷冻系统	高效压缩机制冷（环保制冷剂）
控制方式	微处理器智能控制

该参数组合使其兼具高速、低温与节能三项特征，是现代实验室微量样品离心处理的标准设备之一。

三、仪器结构组成

Legend Micro 17R 的结构采用模块化设计，由以下七个主要系统组成：

机体结构系统：包括上盖、腔体、底座、散热装置与防震脚垫。机体采用高强度工程材料与金属框架结合，确保整体稳定性。
驱动系统：核心为无刷直流电机，配合高精度主轴与动平衡结构，实现高速运转与低噪音性能。
冷冻系统：由压缩机、冷凝器、蒸发器及循环制冷管路组成，确保低温环境下样品安全。
转子与附件系统：支持多种规格微量管转子，如 24 × 1.5/2.0 mL、36 × 0.2 mL 等。
电子控制系统：以微处理器为核心，实现转速、温度与时间的精确控制。
人机交互系统：配备 LCD 数字显示屏与轻触式控制面板，显示运行状态、报警信息及参数设定。
安全保护系统：包括盖锁保护、不平衡检测、超速保护、电机过热保护与温控报警。

这种结构布局简洁紧凑，保证了设备在有限空间内实现高性能运行。

四、工作原理

1. 离心分离原理

离心机通过电机驱动转子高速旋转，使样品在离心力作用下产生分层。不同密度的成分在管壁方向上分布，密度大的成分沉淀到底部，轻质组分则上浮，从而实现分离与纯化。

2. 冷冻控制原理

在离心过程中，由于摩擦及空气阻力会产生热量，冷冻系统通过压缩机制冷与蒸发器热交换快速吸收热量，维持设定温度，防止温度升高导致样品变性或降解。

3. 控制逻辑

微处理器接收操作面板输入的转速、温度和时间参数，并通过闭环控制算法调节电机驱动电压及压缩机负荷，实现精准控制与自动反馈。

五、操作与功能特点

1. 操作界面

仪器配备背光 LCD 显示屏，实时显示：

当前转速、设定转速；
当前温度、目标温度；
运行时间或剩余时间；
程序编号与运行模式；
报警提示代码。

面板布局简洁，主要按键包括：

START/STOP（启动/停止）；
SET（进入设置模式）；
UP/DOWN（调整参数）；
ENTER（确认保存）；
PROG（程序调用与存储）；
PRECOOL（预冷功能）；
CLEAR（清除报警）。

2. 程序存储功能

可存储 99 组离心程序，每组参数包含转速、时间、温度及加减速模式，适用于重复实验和标准化操作。

3. 预冷与恒温运行

“PRECOOL” 功能可在离心前快速冷却腔体至目标温度；
运行中温控系统实时调整压缩机功率，保持样品温度稳定。

4. 多模式加减速控制

提供 9 档加速与减速曲线：

快速模式：缩短运行时间；
缓慢模式：适用于分层样品，防止扰动沉淀。

5. 时间设定模式

支持两种时间模式：

定时运行：自动倒计时结束停机；
连续运行：设为“∞”，需手动停止。

六、主要结构与材料特性

1. 转子系统

材质：高强度铝合金，经阳极氧化处理；
特性：耐腐蚀、重量轻、动平衡精确；
接口：快速锁定式主轴，方便更换转子；
安全设计：部分转子带芯片识别功能，防止超速运行。

2. 腔体与外壳

腔体：铝合金整体铸造，内部圆弧设计，防止冷凝水聚集；
外壳：ABS 工程塑料与钢板复合结构，坚固且便于清洁；
排水结构：底部设有冷凝水收集槽及排放管道。

3. 电机与驱动

电机类型：无刷直流电机（BLDC）；
优点：启动扭矩大、运行平稳、免维护、寿命长；
联轴方式：直驱结构，减少能量损耗。

4. 冷冻系统

压缩机：密封式低噪音设计；
制冷剂：环保型冷媒；
温控方式：PID 算法调节，实现 ±1 °C 控温精度。

5. 安全防护结构

电磁锁与机械锁双保险；
不平衡检测自动停机；
盖未闭合禁止启动；
电机与压缩机过载自动断电。

七、仪器特性与优势

高精度控制
微处理器智能系统保证转速与温度的线性精度，误差控制在 ±1%。
节能制冷系统
冷冻系统采用高效压缩机与智能启停模式，运行稳定且能耗低。
噪音控制优异
动平衡主轴与多层隔音结构将运行噪音控制在 ≤ 50 dB(A)，可在开放实验室环境下使用。
操作简便
一键启动、程序调用、实时显示，适合日常实验快速使用。
结构紧凑
外形小巧，占地面积不足 0.15 平方米，适用于多机位实验室。
维护方便
模块化设计，便于清洁、检修与零部件更换。
应用广泛
适合多种微量实验样品，包括 DNA/RNA、蛋白质、细胞、血清、血浆及微生物样品。

八、典型应用领域

分子生物学：核酸提取、质粒 DNA 纯化、PCR 样品准备。
细胞生物学：细胞收集、细胞器分离、胞质组分提取。
临床检验：血清、血浆、尿液及脑脊液样品离心。
生物化学分析：酶反应液分离、蛋白质沉淀与洗涤。
药物研发与制剂研究：纳米颗粒、脂质体及药物载体分离。
环境与食品检测：悬浮颗粒、污染物或微生物分离。

九、安全与报警系统

Legend Micro 17R 内置多重安全监控模块，提供实时保护：

监控项目	功能说明
盖锁安全检测	盖未锁紧禁止启动，防止误开盖
不平衡检测	振动超过阈值自动停机
电机过热保护	电机温度异常自动降速或停止
温度超限报警	温控偏差超过 ±2 °C 启动报警
超速检测	转速超过设定上限自动断电
电源异常保护	电压波动时自动断开主电源