再此背景下，细胞存储银行、细胞库等很多生物公司和相关研究机构变得火热起来，但冻存细胞是个“技术活”，选择合适的降温仪器，才能保证珍贵的有高质量的复苏活性。免液氮的程序降温仪出现了。这款仪器针对于传统的液氮程序降温仪做了很大的技术革新，快速程序降温仪，采用先进的斯特林循环引擎（Stirling Cycle Engine），可提供的、重现性的生物制冷效果。
生物样品在 降温冷冻过程中，当由液态向固态变化的相变期内会释放一定热量，使其温度回升， 不控制降温速率的冷冻过程将会导致组织细胞。准确地测定生物样品的相变点， 用微机编制降温程序，以便在样品相变时加大液氮输入量，克服相变样品温度的回 升，使细胞安全而迅速地度过相变期，这是提高被冻样品成活率的关键环节。固定在冷冻室内的温度传感器T1， 将冷冻过程中温度变化通过智能温控仪表的RS485通讯协议接口传输给计算机的上位机软件。上位机软件按照用户的编程，计算出当前的目标温度与实测温度的偏差值，用比例、微分、积分算法算出控制量。通过PDI输出电路去控制电磁阀的开关。当电磁阀开通时，液氮喷入冷冻室，风扇使液氮雾化并均匀地在箱内循环。改变电磁阀的开关频率，就控制了箱内的降温速度。
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，程序降温仪品牌，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-gt;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，自动化程序降温仪，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，新疆程序降温仪，拉大温差，带走热量，使得生物样本迅速越过相变期。
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