離心機是利用離心力將懸浮液中的固體顆粒與液體分開的設備，它可將乳濁液中兩種密度不同又互不相溶的液體分開（例如從牛奶中分離出奶油），也可用于排除濕固體中的液體，亦或者利用不同密度或粒度的固體顆粒在液體中沉降速度不同的特點對固體顆粒按密度或粒度進行分離比較等。

轉子是離心機的重要配件，大多數(shù)離心機主要是由主機和轉子兩部分組成，作為離心機主要的運行部件，轉子的好壞直接影響到分離效果，所以其安全性非常重要。轉子的設計、材料的選擇以及離心技術的研究，是開發(fā)、研究和生產(chǎn)離心機重要的環(huán)節(jié)。通常來說，一臺離心機可以搭配多個不同的轉子進行不同的配套使用，并且可以通過不同型號與規(guī)格的轉子來滿足不同用戶的離心需求。

離心機轉子的材質
轉子的材質主要綜合考慮以下三個方面：

1. 轉子的受力程度；
2. 需要考慮材料對所處理樣品的耐腐蝕程度；
3. 不同的離心機分類，轉子在離心機上所能允許的限定轉速及容量。

1. 5000r/min以下的低速離心機轉子一般用普通鋼、不銹鋼和工程塑料制造。
2. 5000-50000r/min的高速離心機和部分超速離心機，因其轉速較高，由高速轉動所產(chǎn)生的離心力也越大，而離心力是與材料的密度成正比的。所以50000rpm以下的高速和部分超高速離心機的轉子材料需要選用高強度、高密度的材料，綜合考慮鋁合金材質為宜，主要是重量輕、強度高、造價相對來講也比較低。
3. 超過每分鐘50000rpm的超高速離心機則最好選用鈦合金了。鈦合金具有密度小，比強度和比斷裂韌性高，疲勞強度和抗裂紋擴展能力好，低溫韌性良好，抗蝕性能優(yōu)異特性，但是其價格成本也比較高。

離心機轉子的分類
離心機的轉子按照實驗需求主要分為兩類，水平轉子和角轉子。而且每個類別旨在解決三個關鍵因素：離心類型（微分，速度帶或等密度），轉速和容量范圍。

一、水平轉子（swing-out rotor）：
亦稱甩開轉子（擺平或是擺桶轉子）。轉子靜止時，處于轉頭中的離心管中心線與旋轉軸平行。轉頭旋轉加速時，受離心力作用而由垂直位置甩到與旋轉軸成90°角位置，樣品則沉淀集中于離心管底部。

水平轉子又分為敞開式和封閉式兩種：

1. 敞開式水平轉子較為常見，主要用于樣品的初分離，其制備容量較大，轉速小于10000rpm，離心力場在16000×g以內。
2. 封閉式水平轉子則主要用于線粒體、葉綠體、細胞核等的分離和密度梯度離心，制備容量較前者小，且轉速大于10000rpm，離心力場在16000×g以上。

水平轉子可以做到大容量分離并利于樣品從離心管中分層取出，但不宜高速分離；并且其分離重心較高，阻力較大，有少量的壁效應。

二. 角轉子：
角轉子是離心中使用最為常見的轉子，角轉子也可以分為固定角轉子以及垂直轉子：

1、固定角轉子（Fixed-Angle-Rotor）
顧名思義離心管與轉子的轉軸之間有一定的角度，角度范圍通常在14°-45°之間。主要用于分離沉降速度有明顯差異的顆粒樣品。顆粒在扇形溶液移動的距離很短，碰到外壁的顆粒沿著管壁滑到管底，形成沉淀，因此這種轉子能很快地收集沉淀物。此種轉子重心低，壽命長，轉速較高，能承受的最大離心力較高，最高可達800000×g。角轉子主要用于差異分離、從懸浮液中沉淀出顆粒或收集顆粒等。這些轉子中的空腔的體積范圍從0.2 mL到1 L，速度范圍從個位數(shù)到1,000,000×g（RCF，相對離心力）。

有兩個因素決定所需的角轉子的類型：RCF和容量。
 

（▲角轉子）

固定角轉子可以做到重心低，阻力小，運轉穩(wěn)。固定角轉子不宜大容量分離，顆粒沉降時，先沿離心力方向撞向離心管，然后沿管壁滑向管底，管的一側會出現(xiàn)顆粒沉積而產(chǎn)生壁效應，影響分離效果，宜高速分離。

2、垂直轉子（Vertical-Tube-Rotor）
也稱為零角定角轉子，離心管始終在轉子腔內垂直對齊。垂直轉子常用于在超離心過程中進行等溫分離，在這種類型的分離中，溶液的密度范圍包含與目標顆粒相同的密度，因此粒子將在梯度的此部分內取向。等滲分離不取決于梯度的路徑長度，而取決于運行時間，運行時間足以使粒子定向在梯度內。

垂直角轉子在轉子停止和運動時，離心管都垂直放置，壁效應極小。并且顆粒沉降距離短，離心時間短。但是垂直轉子不宜進行大容量分離。

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1. 采用航空級別鋁合金材質的氣密性轉子，重量更輕；
2. 快鎖轉子蓋設計，僅需旋轉1/6圈即可快速鎖定，方便樣品拿取；
3. 通過氣密性實驗，可耐高溫滅菌（滅菌條件：121℃，≤20分鐘），生物安全性高；
4. 轉子表面做陽極處理，防腐蝕性更強；
5. 超聲無損檢測，極限爆破試驗，安全性更高。

瑞沃德生命科學，
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