基于半导体制冷预冷的氮气冷冻刀系统实验研究

设计了基于三级半导体制冷的氮气J-T效应预冷器,研制了直径3 mm的冷冻探针,搭建了基于半导体制冷预冷的氮气冷冻刀降温实验系统。实验结果表明,本系统中冷冻刀在氮气初始压力8.5 MPa下节流温度可达-98.3℃,在初始压力为12 MPa下,节流后的氮气最低温度可达-120℃;冷冻刀的冷量随刀头恒定制冷温度的不同而不同,在氮气初始压力为8.5 MPa下,其制冷温度恒定为-47℃时,冷量为30 W,可满足杀死细胞的要求;水中冻结实验表明,氮气初始压力越大,冷冻刀冷量越大。