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实验室冷冻干燥机主要用于通过低温与真空环境相结合的干燥方式，有效保留物料如生物制品、食品及化学品等的原有活性、稳定性及生物活性。其工作原理是将物料先冷冻成固态，然后在真空中实现升华干燥，从而避免了高温可能对敏感成分造成的破坏。
实验室冷冻干燥机(简称冻干机)是一种利用真空冷冻干燥技术，将含水物质在低温、低压环境下升华去除水分，从而获得干燥样品的设备。它广泛应用于生物制药、食品科学、材料研究等领域，能够大程度保留样品的活性、结构和营养成分。
冷冻干燥机利用水的三相变化原理，即在高真空和低温条件下，冰可以直接升华为水蒸气，从而避免传统干燥方法中因液态水蒸发导致的热敏性成分损失和物料结构破坏。
以下是其工作原理的详细解析：
预冻阶段
物料先被快速冷却至冰点以下(通常为-40℃~-80℃)，使物料中的水分冻结成固态冰晶。这一步骤确保物料在后续干燥过程中保持结构稳定。
真空阶段
在预冻完成后，设备内部被抽真空至10⁻³~10⁻⁶mbar的低压环境。这种高真空条件降低了冰的升华温度，使冰晶能够直接从固态升华为水蒸气，而无需经过液态水的中间状态。
升华干燥阶段
在真空环境下，通过加热板或辐射等方式向物料提供热量，冰晶开始升华。升华生成的水蒸气被真空泵抽出设备，并通过冷凝器捕获和排出系统。这一阶段主要去除物料中的自由水分。
解析干燥阶段(可选)
为进一步去除物料中残留的结合水，设备会降低温度至-50℃~0℃并维持低压环境。这一阶段确保物料达到干燥程度，适合对水分含量要求高的应用场景。
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