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培养箱是培养微生物的主要设备，可用于细菌、细胞的培养繁殖。其原理是应用人工的方法在培养箱内造成微生物和细胞、细菌生长繁殖的人工环境，如控制一定的温度、湿度、气体等。目前使用的培养箱主要分为四种：直接电热式培养箱、隔水电热式培养箱、生化培养箱和二氧化碳培养箱。
(一) 电热式和隔水式培养箱
电热式和隔水式培养箱的外壳通常用石棉板或铁皮喷漆制成，隔水式培养箱内层为紫铜皮制的贮水夹层，电热式培养箱的夹层是用石棉或玻璃棉等绝热材料制成，以增强保温效果，培养箱顶部设有温度计，用温度控制器自动控制，使箱内温度恒定。隔水式培养箱采用电热管加热水的方式加温，电热式培养箱采用的是用电热丝直接加热，利用空气对流，使箱内温度均匀。
在培养箱内的正面侧面，有指示灯和温度调节旋扭，当电源接通后，红色指示灯亮，按照所需要温度转动旋扭至所需刻度，待温度达到后，红色指示灯螅灭，表示箱内已达到所需温度，此后箱内温度可靠温度控制器自动控制。
培养箱使用与维修保养：
(1) 箱内的培养物不宜放置过挤，以便于热空气对流，无论放入或取出物品应随手关门，以免温度波动。
(2) 电热式培养箱应在箱内放一个盛水的容器，以保持一定的湿度。
(3) 隔水式培养箱应注意先加水再通电，同时应经常检查水位，及时添加水。
(4) 电热式培养箱在使用时应将风顶适当旋开，以利于调节箱内的温度。
(二) 生化培养箱 这种培养箱同时装有电热丝加热和压缩机制冷。因此可适应范围很大，一年四 季均可保持在恒定温度，因而逐渐普及。
该培养箱使用与维修保养类似电热式培养箱. 由于安装有压缩机， 因此也要遵守冰箱保养的注意事项， 如保持电压稳定， 不要过度倾斜， 及时清扫散热器上的灰尘等.
(三) 二氧化碳培养箱 二氧化碳培养箱是在普通培养的基础上加以改进，主要是能加入CO2，以满足培养微生物所需的环境。主要用于组织培养和一些特殊微生物的培养。
1. CO2培养箱的安装与调试CO2培养箱的正面有操作盘，盘上设有电源开关，温度调节器(手动式和液晶显示盘)，CO2注入开关，CO2调节旋扭，湿度调节旋扭，温度显示盘，CO2显示盘和湿度显示盘，二氧化碳样品孔(用于抽取箱内的样品，以检测箱内的CO2是否达到显示盘上所显示的含量)和报警装置(超温报警灯)。
(1) 培养箱应放置于位置比较平稳，并远离热源的地方，以防止温度波动和微生物的污染。
(2) 在接通电源前，应按照使用说明书，在培养箱内加入一定的蒸馏水(所加入的水加入一定量的消毒剂，详见说明书)，以免烧坏机器。
(3) 当水加到一定量后，报警灯亮，即停止加水，打开电源开关，即开始加温，将温度控制器调到所需温度。
(4) 当温度达到所需温度时，则自动停止加热，超过所需温度时，超温报警灯亮，并发出报警声。
(5) 培养箱所用的CO2可以用液态CO2或气体，无论用哪种CO2给供的管子不能太变曲，以保证气体的畅通。一般选用CO2钢瓶，接上压力控制表即可。
(6) CO2含量的调零 在箱内温度和湿度稳定后(一般须三天)，旋动CO2 调节旋扭，使显示盘的数字调到0.00，过5分钟后如需要再重复调整，直到显示盘上的读数稳定为止。打开CO2注入开关 (注入灯亮)，将CO2设定值调到所需浓度，使浓度达到设定值浓度后(注入灯熄灭)，并至少维持10分钟。此后则由CO2控制器自动调节箱内的CO2含量。
(7) CO2培养箱湿度的调整 先将湿度调节旋扭按下，再将湿度调节旋扭转动至所需培养湿度，此后由湿度调节器自动调整湿度。
2. 培养箱使用注意事项
(1) 培养箱应由专人负责管理，操作盘上的任何开关和调节旋扭一旦固定后，不要随意扭动，以免影响箱内温度，CO2、湿度的波动，同时降低机器的灵敏度。
(2) 所加入的水必须是蒸馏水或无离子水，防止矿物质储积在水箱内产生腐蚀作用。每年必须换一次水。经常检查箱内水是否够。
(3) 箱内应定期用消毒液擦洗消毒，搁板可取出清洗消毒，防止其它微生物污染，导致实验失败。
(4) 定期检查超温安全装置，以防超温。方法为按进监测报警按扭，转动固定螺丝，直到超温报警装置响，然后关闭超温安全灯。
(5) 如长期不使用二氧化碳时，应将CO2开关关闭，防止CO2调节器失灵。
(6) 所使用的CO2必须的纯净的，否则降低CO2传感器的灵敏度和污染CO2过滤装置。
(7) 在无湿度控制的培养箱内，为保持箱内CO2 的稳定，要在箱内底层放入一个盛水的容器。
另外还有一种叁气培养箱. 该培养箱是在二氧化碳培养箱的基础上进一步改进的新产物。其原理同其它培养箱一样，特点在于不仅可加入CO2，还可加入氮气和氧气，并全部由电脑控制和调节各种不同气体的含量。