一、概述
赛默飞（Thermo Fisher）CO₂ 培养箱 150i 系列作为实验室细胞培养的核心设备，其 CO₂ 气路系统稳定性直接关系到培养环境的精确度与实验结果的可靠性。气路泄漏不仅会导致箱内 CO₂ 浓度设定和测量偏差，还可能使培养环境失衡，影响细胞生长状况，甚至造成试剂浪费。因此，对 CO₂ 气路泄漏进行系统、全面的检测与排查，是设备维护保养中的关键环节。

二、气路泄漏点识别
在正式开展检测之前，应首先明确可能的泄漏环节：

1. 气瓶连接处：气源瓶与减压阀之间（快速接头或螺纹接口）

2. 减压阀本体：内部密封圈或阀芯磨损损伤

3. 气管与接头：弹性管与金属或塑料接头处老化、裂纹

4. 电磁阀与管路分配器：安装松动或密封件失效

5. 箱体内部 CO₂ 进气口：法兰面或密封圈泄漏

6. 二次回路（若配备混合气或湿化器）：湿化器连接、回气管路

三、检测前准备

1. 安全防护：佩戴实验室防化手套、护目镜，保持通风良好。

2. 仪器与工具：

• 精度 ±1% 以内的微压计或压力传感器；

• CO₂ 泄漏检测试剂（肥皂水、检漏剂）；

• 便携式气体检漏仪（PID、红外或热导型）；

• 超声波检漏仪（便于快速定位）；

• 氦气检漏仪（质谱或半导体传感器）；

• 螺丝刀、开口扳手等基本维修工具；

• 记录表单及笔。

3. 断开主气源。确保在无压力状态下操作，以免增大泄漏风险。

四、初级检测方法：目视与肥皂水

1. 目视检查：

• 仔细观察所有连接部位，注意密封圈有无老化龟裂、管路扭曲挤压迹象；

• 检查阀体、接头是否松动或有残留油污、化学试剂腐蚀痕迹。

2. 肥皂水法：

• 用稀释肥皂液（肥皂与水 1∶4）或市场检漏剂喷涂在疑似部位；

• 重新加压至正常工作压力（CO₂ 进气压力一般为 1.2–1.5 bar）；

• 观察气泡产生情况：若有气泡持续不断涌出，说明该处存在泄漏。

• 标记泄漏部位，并拍照记录，以备维修参考。

五、中级检测方法：压力衰减试验

1. 连接微压计：将微压计串联在气源入口与培养箱之间，调整至工作压力；

2. 关闭所有阀门，保持 5–10 分钟观察压力变化；

3. 若压力下降超过 0.05 bar，则存在较明显泄漏；

4. 通过分段关闭与开启各阀门，逐步定位泄漏回路；

5. 对确定泄漏回路的各分支再次进行肥皂水法或超声波检测，精确定位。

六、高级检测方法：超声波与气体检漏仪

1. 超声波检漏：

• 将超声波探头在通气管路表面、阀体缝隙等处缓慢扫描；

• 听取和测量异常超声信号（一般在 20–100 kHz 范围内）；

• 信号强度较高的区域即为气体微孔泄漏点。

2. 便携式 CO₂ 泄漏仪：

• 红外或热导检测器对 CO₂ 敏感，打开仪器并校零；

• 在各接口、焊点、密封面沿着气路缓慢移动探针；

• 若探头读数显著高于环境基线，表明该处泄漏浓度增高；

• 结合泄漏仪读数与声学定位，完成精确检漏。

七、极限灵敏度检测：氦气质谱法

1. 原理：利用质谱仪对氦原子极高的检测灵敏度（可达 10⁻⁹ mbar·L/s），在 CO₂ 系统中充入氦气作示踪；

2. 步骤：

• 将系统内部压力先抽真空至 0.01 mbar 以内，确保背景氦含量低；

• 缓慢充入氦气至 0.5–1 bar；

• 外部使用移动式质谱检漏仪探测，沿着管道、接头等疑点扫描；

• 质谱信号峰值即泄漏速率，强度与漏孔大小正相关；

3. 优势：灵敏度极高，可检测微小泄漏；

4. 劣势：设备昂贵，需专业操作人员。

八、湿化器与二次回路特定检测
若培养箱配备水浴式湿化系统或二次配气系统（例如 95% 空气 + 5% CO₂），额外注意：

1. 湿化器接口：水汽凝结易堵塞，需排查接头密封圈是否因水汽膨胀变形；

2. 回气管路：检查回收管与箱体回气孔处的密封垫片，肥皂水与超声波同样适用；

3. 流量计与分配阀：在分流阀体与面板之间喷洒检漏剂，动态调整流量开度时检测信号变化。

九、排查与维护要点

1. 定期更换密封圈：针对塑料接头和阀体 O 型圈，每 6–12 个月更换一次；

2. 防止管路老化：使用耐高压、耐冷热循环的特氟龙或硅胶管，并避免急弯与摩擦；

3. 按手册设置压力：保持进气减压阀精度，定期校正或更换；

4. 文档管理：对每次泄漏检测结果、部件更换记录、维修措施进行归档，以形成完整维护档案；

5. 培训与 SOP：实验室人员应熟悉泄漏检测流程，并依据标准操作规程（SOP）执行，避免因操作不当增大泄漏风险。

十、故障案例分析与经验分享

1. 案例一：气瓶减压阀内孔腐蚀
   某单位在潮湿环境中使用两年后，减压阀内芯因冷凝水积累发生腐蚀，导致内部微裂纹泄漏。经验：定期拆解清洗，并干燥后重新组装。

2. 案例二：湿化器进气管老化
   进气管在高温蒸汽环境中使用三年后出现龟裂，肉眼难以察觉，最终导致 CO₂ 浓度波动。经验：湿化器管路应优先选用耐高温材料，并做定期光谱检测。

3. 案例三：面板电磁阀密封圈变形
   实验室在蒸汽灭菌过程中未取下仪器，导致面板电磁阀密封圈受热膨胀变形，返装后出现泄漏。经验：严格执行灭菌前设备拆解流程。

十一、总结
通过以上多层次的检测手段——从目视与肥皂水的快速排查，到压力衰减试验的分区定位，再到超声与气体检漏仪的精细搜索，直至氦气质谱的极限灵敏探测，能够较为全面地识别并定位 150i CO₂ 培养箱气路系统的泄漏点。配合科学的维护保养策略与培训管理，可显著提高设备稳定性与使用寿命，为细胞培养实验提供可靠的环境保障。最后提醒：所有检漏操作务必在断气或低压条件下进行，确保人员与仪器安全。