בתחומי מחקר מדעי הגרעין וניסויים ביו-רפואיים, נדרשת סביבת אטמוספירה ספציפית וניתנת לשליטה לביצוע ניסויים ופעולות ייצור. תיבת כפפות , כמכשיר שיכול לספק בידוד וסביבת הפעלה הניתנת לשליטה, ממלאת תפקיד מכריע בעיבוד חומר גרעיני ובהפעלת דגימות ביולוגיות, תוך הפחתת סיכונים פוטנציאליים ביעילות ומבטיחה את הבטיחות והדיוק של ניסויים ועיבוד.
יישום תיבות כפפות בעיבוד חומרים גרעיניים
הגנה מפני קרינה גרעינית
תיבות כפפות המשמשות לעיבוד חומרים גרעיניים ישתמשו בחומרי מיגון קרינה מיוחדים כגון לוחות עופרת או זכוכית עופרת. עובי הדופן של גוף תא הכפפות מתוכנן בהתאם לסוג הקרינה ועוצמת החומר הגרעיני המעובד כדי להבטיח שקצב מינון הקרינה מחוץ לתא הכפפות נמצא בטווח בטוח במהלך הפעולה. לדוגמה, לטיפול בפסולת גרעינית רדיואקטיבית גבוהה או דלק גרעיני בריכוז גבוה, ייתכן שעובי שכבת המיגון של תא הכפפות יצטרך להגיע למספר סנטימטרים או אפילו עבה יותר כדי לחסום ביעילות את הדליפה של קרינה עתירת אנרגיה כגון קרני גמא.
תפעול וניטור מרחוק
על מנת להפחית את ההסתברות של מפעילים לבוא במגע עם קרינה, ה תיבת כפפות מגן גרעיני יכולה להיות מצוידת גם בהתקן שלט רחוק. מפעילים יכולים לבצע פעולות כמו טיפול ועיבוד של חומרים גרעיניים בתוך תא הכפפות באמצעות זרועות רובוטיות או ציוד אוטומטי הממוקם הרחק מתיבה הכפפות. במקביל, ישנם חיישני ניטור קרינה שונים המותקנים בתוך תא הכפפות, כגון גלאי קרני גמא, גלאי נויטרונים וכו', שיכולים לנטר את רמת הקרינה בתוך תא הכפפות בזמן אמת ולהעביר את הנתונים לחדר הבקרה, כך שהמפעילים יוכלו להבין בזמן את המצב בתוך תא הכפפות ולנקוט באמצעים מתאימים.
יישום של תיבת כפפות בהגנה על דגימות ביולוגיות
אבטחת סביבה אספטית
בניסויים ביו-רפואיים, כמו תרבית תאים ומחקר מיקרוביאלי, יש להפעיל דגימות ביולוגיות רבות בסביבה סטרילית. ה תיבת כפפות סטרילית יכולה לחטא את הסביבה בתוך תיבת הכפפות על ידי שילוב התקני עיקור UV פנימיים, מערכות עיקור מי חמצן וכו'. סנן את הגז בתוך תיבת הכפפות דרך מסנן יעיל למניעת זיהום מיקרוביאלי של דגימות ביולוגיות. לדוגמה, בניסויים בתרבית תאי גזע, קופסאות כפפות סטריליות נקיות במיוחד יכולות לספק סביבת צמיחה נטולת חיידקים וללא וירוסים לתאי גזע, דבר המועיל לחקר התפשטות תאים והתמיינות.
בקרת טמפרטורה, לחות והרכב הגז
לדגימות ביולוגיות שונות יש דרישות ספציפיות לטמפרטורה, הלחות והרכב הגז של הסביבה. תא הכפפות יכול לשלב חיישני טמפרטורה ולחות ומערכות ויסות גז כדי לשלוט במדויק על הטמפרטורה, הלחות והרכב הגז בתוך תא הכפפות. לדוגמה, בניסויים מסוימים בתרבית תאים, יש צורך לשלוט בטמפרטורה ב-37 מעלות צלזיוס, לשמור על הלחות ברמה מסוימת ולהתאים את ריכוז הפחמן הדו חמצני כדי לשמור על יציבות ה-pH של המדיום לתרבית התא. תיבות כפפות יכולות לעמוד בדרישות הבקרה הסביבתיות המיוחדות הללו ולספק תנאי צמיחה וניסויים מתאימים לדגימות ביולוגיות.
תיבות כפפות ממלאות תפקיד שאין לו תחליף בעיבוד חומרים גרעיניים ובהגנה על דגימות ביולוגיות. על ידי תכנון, בחירת חומרים והרחבת פונקציות, ניתנת סביבת הפעלה אמינה למחקר חומרים גרעיניים וניסויים ביו-רפואיים, תוך הבטחת בטיחות המפעילים ביעילות.
