ターンヘッドのk値

回転ヘッドのk値（k因子またはk係数とも呼ばれる）は、回転ヘッドの沈殿効率を測定するために使用される。すべての遠心機メーカーはロータ出荷時に製造型ロータのk値を計算し、ロータk値はロータで実行することにより｜高さ回転数、遠心管がサンプルを満たしたときに計算され、その計算式は以下の通りである：

(1)

​

k−ターンヘッドのk値

r_最大-遠心管の下端までの回転軸の垂直距離を示す大半径

r_分-回転軸から遠心管先端までの垂直距離を示す小半径

ω-角速度

により(2)

式（2）を式（1）に代入すると、次のヘッダk値の計算式が得られる：

(3)

上から導出された回転ヘッドkの値は回転ヘッドの｜高さ回転速度は形状と関係がある。

｜高さ回転数*のような回転ヘッドは、遠心管と軸の角度が小さいほど、つまりrmax/rminが小さいほど、k値が小さくなります。そこで、製造型超速遠心機の4種類の回転ヘッドのk値は以下の通りである：水平回転ヘッドk値＞定角回転ヘッドk値＞近垂直回転ヘッドk値＞垂直回転ヘッドk値。

遠心分離時に回転ヘッドが作動していない場合｜高さ回転数、ではrpmは使用できません｜高さ回転数のk値は、実際のk値を計算するために、ロータの実際の運転回転数を式（3）に代入しなければならない。

(4)

えんしんじかん

ある回転子k値と粒子の沈降係数が知られており、この回転子で粒子を分離する際に必要な時間を算出することができる。式は次のとおりです。

(5)

t-沈殿時間（単位：時間）

k-実際の運転状態におけるターンヘッドkの値

S−粒子の沈降係数

式（5）から分かるように、回転ヘッドk値は回転ヘッドの遠心効率を評価する指標であり、同じ粒子を沈殿させるには、回転ヘッドk値が小さいほど、粒子沈殿に必要な時間が短く、つまり遠心効率が高い、逆に、ロータkの値が大きいほど、粒子沈殿に要する時間が長くなり、ロータの遠心効率が低下する。

例：沈降係数15 Sのタンパク質を分離し、使用されるターンヘッドk値が15である場合、タンパク質粒子を沈降させるために必要な時間は：

t=k/s=15/15=1時間

ターンヘッドkの値が18である場合、沈降に必要な時間は、

t=k/s=18/15=1.2時間

1つのロータk値と沈殿に必要な時間が知られており、別のロータを用いて同じ粒子を沈殿させる場合、沈殿に必要な時間を次の式で計算することができる。

(6)

ka−aターンヘッドのk値

kb-bターンヘッドのk値

ta-aターンヘッドがサンプルを沈降するのに必要な時間

tb−bターンヘッドがサンプルを沈降するのに必要な時間

もし回転ヘッドがいなければ｜高さ回転速度で運転したり、サンプルがいっぱいになっていなかったり、他のより小さな遠心管（例えばg-MAX管など）を交換したりすると、対応するk値が変化し、対応する遠心に必要な時間も再計算する必要があります。

以上より、k因子は遠心の回転速度、相対遠心力及び試料の小半径と大半径などの位置での受力変化情況を総合的に考慮し、また粒子沈降の行程などの要素があり、遠心時間の計算、回転ヘッド遠心効率の評価の正確さと重要な指標である。

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