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實驗室凍干機的工作原理主要包括冷凍和干燥兩個過程。

冷凍過程：首先，將待凍干的樣品放置在冷凍板上，通過外部冷卻系統(tǒng)或制冷劑的循環(huán)，將冷凍板溫度降低到較低的溫度，通常在-50℃至-80℃之間。在低溫下，樣品中的水分開始凍結(jié)成冰晶。

干燥過程：在冷凍過程中，通過真空系統(tǒng)將冷凍板上的壓力降低到較低的水平，通常在10-3至10-4 mbar之間。在低壓下，冰晶開始升華，即直接從固態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)，而不經(jīng)過液態(tài)。這個過程稱為升華。同時，通過加熱系統(tǒng)或輻射加熱，提供足夠的能量來加快升華速度。

通過冷凍和干燥兩個過程，實驗室凍干機可以將樣品中的水分轉(zhuǎn)化為氣態(tài)，從而實現(xiàn)對樣品的脫水作用。在干燥過程中，樣品轉(zhuǎn)化為干燥固體，保持了樣品的活性和穩(wěn)定性，并減少了樣品在儲存和運輸過程中的體積和重量。