目前市面上常用的程序降温仪工作原理是：通过微处理器控制系统和电磁阀，控制喷入腔体中的液氮量来控制降温速率。其优点是：控温，受外界环境影响小。尤其是处理大体积样本时，快速喷入的大量液氮更易带走样本中的潜热，从而快速降温，保证更好的样本复苏活性。样品在相变过程中(液态->固态)会释放大量潜热。当潜热点出现，冻存液开始结冰时，样本开始释放热量，免液氮程序降温仪，温度可能反而会上升。此时，就需要向腔体内迅速喷入大量液氮，从而快速降温，拉大温差，带走热量，使得生物样本迅速越过相变期。
程序降温仪/胚胎冷冻仪系列具有以下特点:
温度能在工作过程中保持一致。每个样品管内部及不同样品管之间的温度也都地保持一致性。
无论是冷却还是升温，其速率都可根据用户的不同要求而变化。冷却速率可高达8℃/分钟，温度能够保持在可控温范围内的任一点上。
所有温度控制都可预先编程，也可临时设定(连接计算机时)，随心所欲。当冷冻罐温度超过或低于温度1.5℃时，系统会自动发出一个听觉的或视觉的报警信号。
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