手套箱的原理是將高純惰性氣體充入箱體內(nèi)，并循環(huán)過(guò)濾掉其中的活性物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備。手套箱也稱(chēng)真空手套箱、惰性氣體保護(hù)箱等。手套箱主要功能在于對(duì)O2，H2O，有機(jī)氣體的清除。

手套箱廣泛應(yīng)用于無(wú)水、無(wú)氧、無(wú)塵的超純環(huán)境，如：鋰離子電池及材料、半導(dǎo)體、超級(jí)電容、特種燈、激光焊接、釬焊、材料合成、OLED、MOCVD等。也包括生物方面應(yīng)用，如厭氧菌培養(yǎng)、細(xì)胞低氧培養(yǎng)等。

一、手套箱的結(jié)構(gòu)

手套箱主要由主箱體、過(guò)渡室兩部分組成。如用戶(hù)有其它特殊要求，也可以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)計(jì)制造。

主箱體上有兩個(gè)(或兩個(gè)以上)手套操作接口，分布在箱體的前邊(或前后兩邊)，這使得本操作箱能被一個(gè)(或幾個(gè))人同時(shí)操作，提高了箱體的使用效率。另外，在箱體的前面(或前后)都有觀(guān)察窗，操作者能夠清楚地觀(guān)察到箱體內(nèi)的操作過(guò)程，使得操作過(guò)程直觀(guān)地展現(xiàn)在操作者的眼前。

過(guò)渡室的閥門(mén)上有抽氣與充氣接嘴，在需要抽氣或充氣時(shí)可由此接入。主箱體上也安裝有閥門(mén)和接嘴，用戶(hù)在需要維持氣壓平衡而對(duì)主箱體放氣或充氣時(shí)可以使用(手套口之間的三通閥必要時(shí)也可以用來(lái)放氣)。主箱體的前觀(guān)察窗上方安裝了照明日光燈。

過(guò)渡室是作為主箱體與箱體外的過(guò)渡空間，是由二個(gè)密封門(mén)和二個(gè)閥門(mén)以及一個(gè)室體組成。內(nèi)外二個(gè)門(mén)能夠有效地隔絕主箱體與外界的聯(lián)系，使得箱體內(nèi)外的東西能夠在主箱體與大氣隔絕的情況下進(jìn)出，從而避免了反復(fù)對(duì)主箱體抽真空與充氣的麻煩。

二、手套箱的原理

手套箱箱體內(nèi)的工作氣體在箱體與凈化柱(水氧吸附器)之間，在PLC的控制和監(jiān)視下，通過(guò)管道、循環(huán)風(fēng)機(jī)等進(jìn)行密閉循環(huán)。工作氣體循環(huán)經(jīng)過(guò)凈化柱時(shí)其所含水分和氧氣被吸附掉，然后再返回箱體內(nèi)，隨著循環(huán)時(shí)間的推移，箱體內(nèi)工作氣體中的水氧含量逐步減少，Z終到達(dá)小于1ppm的目標(biāo)。凈化柱在一定時(shí)間的循環(huán)后會(huì)吸附飽和，可進(jìn)行再生，重復(fù)使用。

三、手套箱的功能

1、密閉循環(huán)：

手套箱和氣體凈化系統(tǒng)構(gòu)成一個(gè)密閉的循環(huán)系統(tǒng)，由氣體凈化系統(tǒng)提供氣體循環(huán)動(dòng)力。

2、人機(jī)對(duì)話(huà)：

手套箱配置彩色觸摸屏，中文界面，實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話(huà)，操作便捷。

3、自動(dòng)控制

手套箱實(shí)現(xiàn)功能：

(1)手/自動(dòng)控制箱體壓力；

(2)手/自動(dòng)控制氣體凈化系統(tǒng)的凈化狀態(tài)；

(3)自動(dòng)控制氣體凈化系統(tǒng)的還原過(guò)程；

(4)手/自動(dòng)凈化系統(tǒng)還原、凈化及轉(zhuǎn)換凈化柱(配置雙凈化柱時(shí))；

(5)自動(dòng)箱體氣氛?qǐng)?bào)警；

(6)箱體內(nèi)氣氛和壓力參數(shù)設(shè)置和手/自動(dòng)轉(zhuǎn)換；

(7)氣體凈化系統(tǒng)自動(dòng)控制功能的參數(shù)設(shè)置；

(8)查閱系統(tǒng)歷史紀(jì)錄；

(9)氣體凈化系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)工況檢測(cè)；

(10)程序控制系統(tǒng)的操作錯(cuò)誤和警告提示；

4、還原、再生

(1)凈化系統(tǒng)采用可再生/還原的凈化材料，還原程序由系統(tǒng)自動(dòng)控制；

(2)還原、再生時(shí)需滿(mǎn)足供電和提供氫氣(5-10%)加惰性氣體的混合氣體。

5、防誤操作：

系統(tǒng)通過(guò)PLC程序控制系統(tǒng)自動(dòng)檢測(cè)工作過(guò)程中的條件和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，如有錯(cuò)誤系統(tǒng)發(fā)出錯(cuò)誤操作或條件不足的提示指令，設(shè)備運(yùn)行更安全，操作人員能更方便地使用設(shè)備。

四、手套箱的用途

手套箱操作需要隔絕空氣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，例如金屬鋰遇氧氣反應(yīng)，有些反應(yīng)需要在惰性氣體如氬氣環(huán)境中進(jìn)行。使用開(kāi)放(無(wú)屏蔽)的放射源，用鉛和鉛玻璃保護(hù)。保護(hù)實(shí)驗(yàn)者免受有毒化學(xué)品的傷害。比通風(fēng)柜隔絕徹底，但操作起來(lái)比較不便。手套箱主要用于毒性特別強(qiáng)的情況。進(jìn)行可能造成嚴(yán)重生物性危害的實(shí)驗(yàn)，例如烈性病菌。

五、手套箱的應(yīng)用領(lǐng)域

1、食品微生物檢驗(yàn)；

2、yi療衛(wèi)生臨床標(biāo)本檢驗(yàn)；

3、厭氧菌研究；

4、綠色新型能源研究；

5、污染控制與治理；

6、食品生產(chǎn)工藝研究；

7、腫瘤研究、生命科學(xué)；

8、材料研究；

9、鋰電子工藝生產(chǎn)線(xiàn)。