培養箱中的 CO2 IR sensor 和 TC sensor 到底有什麼差別呢？

在選擇CO₂培養箱的時候，一個很大的考慮點就是，培養箱需要維持氣體濃度的穩定。尤其是在開關培養箱後，CO₂需要多久能夠回復到所設定的數值，這時就是需要依靠培養箱的sensor來即時偵測箱內的氣體濃度，告訴培養箱要進多少氣體，來準確的回復到所設定的CO₂濃度。目前在實驗室中的CO₂培養箱有分為兩款sensor，T/C 和 IR sensor，分別各有優缺點，以下整理提供給大家參考～～～

TC 和 IR 的比較表格

• TC sensor 全名為 Thermal Conductivity (T/C) CO₂ sensor，原理是藉由比較潮濕空氣和乾燥空氣之間的熱導率差異，並將此差異轉換為CO₂氣體的濃度。

astec TC sensor theory

當電流加載到每個熱敏電阻(THERMISTOR)時，它們的自放熱溫度達到約 200 攝氏。進入空氣室的潮濕空氣會吸收熱敏電阻的熱量並產生溫差。與此同時，CO₂ 氣體起到「保護」作用，防止熱敏電阻釋放熱量，並且隨著 CO₂ 百分比的增加，釋放的熱量會減少。

Astec Principle of T/C Sensor Formula

將飽和點溫差設定為 0% CO₂ 後，只要空氣保持非常高的濕度，T/C 感測器就可以簡單計算 CO₂ 的量。

由於運作原理需要再有濕度的環境下，才能夠穩定運作，所以T/C sensor只能在濕式培養箱中使用。

• IR sensor 全名為 Infrared (IR) CO2 sensor，是一種非分佈式紅外線吸收式CO₂感測器。

astec IR sensor 原理展示

當光源發出的紅外線（4.3μm）進入箱體時，特定波長會被CO₂分子吸收。

astec IR sensor 原理圖解

如果箱體中存在更多數量的CO₂分子，吸收量就會增加，導致穿透到另一端的紅外線量減少。再由 NDIR 感測器根據紅外線減少的量，來計算出二氧化碳的濃度。

IR sensor 的偵測速度與精確性高於傳統的TC sensor，且不受到濕度與溫度的影響，然而因為使用到的紅外線光源會有壽命的問題，需定期更換sensor，而本身價位也高於TC sensor，導致使用單位在使用上會需要花費較高的金費。

IR sensor 因不會受到濕度的影響，應用於乾式培養箱，在生殖實驗室中扮演重要角色。考慮到胚胎容易受到環境改變影響，反應速度快的 IR sensor，能夠提供相對快速的氣體回復能力。

TC sensor 雖然偵測速度較 IR sensor 慢，但是在濕式箱型CO₂培養箱中，表現相當穩定，且CO₂濃度偵測也是相當準確，並且已應用多年，深受信任與肯定。價格較低，並且壽命較 IR sensor 長許多，可以說是CP值相當高。