生物安全柜、通風柜和超凈工作臺都是實驗室中常見的安全設備，它們各自具有獨特的設計和功能，以滿足不同實驗需求。

一、生物安全柜

主要用于保護操作人員、實驗環境和實驗樣品免受有害生物因子（如細菌、病毒等）的污染和感染。它能夠有效防止操作過程中產生的氣溶膠外溢，為操作具有感染性的實驗材料提供安全的工作環境。例如，在進行病毒培養、基因重組實驗等涉及生物危害的操作時，生物安全柜是必不可少的設備。

生物安全柜通過空氣過濾系統、負壓設計等多種方式來保障安全。空氣首先經過進氣過濾器進入安全柜，在工作區域形成一個穩定的層流或亂流氣流，然后通過排氣過濾器排出。其內部保持一定的負壓，這樣即使有泄漏，也是外界空氣進入安全柜，而不是內部有害氣溶膠泄漏到外界。例如，在三級生物安全柜中，對進氣和排氣都有嚴格的過濾要求，能夠有效防止高致病性微生物的泄漏。

二、通風柜

用于排出實驗過程中產生的有害氣體、煙霧和揮發性化學物質，以保護操作人員的健康。它的設計重點在于將化學實驗產生的有害氣體通過通風系統排到室外，避免操作人員吸入。比如在化學實驗室中，使用鹽酸、硫酸等揮發性強酸進行實驗時，通風柜可以迅速將產生的酸霧排出。

依靠排風機產生的吸力，將通風柜內的空氣和有害氣體抽出，并排到建筑物外部。通風柜的面風速是一個重要的參數，一般要求在0.5 - 1.0m/s之間，這樣可以保證有害氣體不會從操作口溢出。例如，當開啟通風柜的風機后，通風柜內部會形成一個負壓區域，實驗產生的有害氣體在這個負壓作用下被吸入通風管道，然后排出室外。

三、超凈工作臺

主要是為了提供一個局部的無菌環境，保證實驗操作不受外界微生物的污染，用于對微生物敏感度較高的實驗，如細胞培養、組織培養等。超凈工作臺通過高效空氣過濾器（HEPA）過濾空氣，使工作臺內的空氣達到較高的潔凈度級別，一般用于對環境清潔度要求極高的實驗操作。

超凈工作臺的核心是高效空氣過濾器（HEPA），它能夠過濾掉空氣中大于0.3微米的顆粒，過濾效率可達99.97%以上。空氣經過HEPA過濾后，以垂直或水平的層流方式吹過工作臺面，為實驗操作提供一個無菌的空氣環境。比如在進行細胞接種操作時，經過過濾的無菌空氣持續吹過操作區域，減少了微生物污染細胞培養物的風險。

總結來說，生物安全柜主要針對生物危害提供保護，通風柜主要針對化學危害提供保護，而超凈工作臺則提供無菌無塵的工作環境，保護實驗樣品不受污染。每種設備都有其特定的應用場景和功能，實驗室工作人員應根據實驗的具體需求選擇合適的設備。