?行星环境液体模拟器的操作方法


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?行星环境液体模拟器的操作方法


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行星环境液体模拟器紫外线辐射由安装在腔室上方的150瓦氙灯提供 。 灯的能量输出可以根据实验要求进行控制 , 并且可以选择在灯的输出上安装一个水冷电池 , 以减少内腔的红外加热 。 灯连接到安装在腔室顶部的可移动装置上 , 允许紫外线灯直接放置在任何单独的端口上方 。 连接到灯罩的可伸缩金属管引导紫外线辐射输出通过腔室窗口 。



【?行星环境液体模拟器的操作方法】压力读数由传感器提供 , 腔室可保持在1mbar至1bar , 整个系统的温度读数由密封的热敏电阻提供 , 湿度传感器提供室内的湿度读数 。 使用SIL100作为热流体的液体再循环加热器/冷却器单元维持储液瓶、腔室和流出物容器的温度 。 一台计算机为整个系统提供控制和数据记录功能 。
其他模拟室可以比行星环境液体模拟器更接近地模拟在火星表面观察到的低温 。 然而 , 行星环境液体模拟器的设计考虑了生物实验 。 目前细菌生长的下限是-15C , 代谢活动在-25C时仍可测量 , 尽管微生物代谢活动已被推断为可能-40C 。 还需要选择在更高温度下进行实验 , 以模拟火星历史的温暖时期 。 因此 , 设计判断是使用再循环加热器/冷却器单元来覆盖原核生物可能存活和生长的合理温度范围 , 但仍允许循环到较低温度以进行生存性研究 。 尽管如此 , 使用更强大的冷却装置或液氮可以实现更低的温度 , 但温度将被当前配置中使用的管道限制在-51C 。



行星环境液体模拟器可用于一系列生物学和非生物学实验 , 并且在需要时 , 通过使用多种方法来实现系统的无菌性 。 各种组件易于拆卸 , 并在可能的情况下进行高压灭菌 。 通过将消毒剂溶液泵入湿润的表面并将其留在原位30分钟 , 对管道进行消毒 。 通过泵送无菌去离子水将消毒剂从回路中冲洗掉 , 直到系统清洁为止 。 内腔表面使用70%乙醇进行消毒 , 同时正向流出腔室的氮气可防止受污染的空气流入 。 气体输入通过连接到质量流量控制器的0.5lm在线气体过滤器 , 如果需要 , 可以选择安装更小孔径的气体过滤器 。



用于反应罐的固体和/或液体的制备在厌氧手套箱中进行 , 反应罐用无菌橡胶塞塞住 , 以在转移到行星环境液体模拟器期间保持缺氧 , 在装载过程中 , 通过大力将空气从腔室中排除通过腔室后壁上的穿孔管注入氮气 , 以保持气体的正向外压力 。 拆下塞子 , 然后立即安装前门 , 在这个阶段 , 氮气仍在通过侧面的出口阀冲洗腔室 , 腔室立即排空 , 氮气冲洗保持约 。 5分钟以确保除氧 , 然后将选定的气体成分输入腔室 。 可以移除塞子并在不到1分钟的时间内关闭腔室 , 以减少空气流入和污染的可能性 。



为了证明系统正常工作并且能够在减压下将液体泵入腔室 , 使用氯化钠溶液进行了测试 , 当温度降至0C以下时 , 该溶液可以防止冻结——即需要低温以防止液体在减压下沸腾 。 反应罐装满盐水 , 分阶段降低室内压力以使溶解的气体缓慢溶解并防止反应罐中过度起泡 。 在整个测试过程中保持8-10毫巴的最终压力 , 并将温度设置为-9℃ 。 所有反应罐和盐水从室温冷却到目标温度需要3小时 。 反应罐之间的温差为*3℃ , 反映了冷却回路中导热液的入口和出口 。 一旦压力降低且反应罐温度稳定 , 相对湿度稳定在12%–2 。 盐水从储液瓶泵入反应罐 , 表明冷却的盐水能够在火星相关压力下泵入和泵出行星环境液体模拟器 。

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