What are the primary breathing apparatuses for scuba
Thiết bị thở
Bài viết chính: Bộ dụng cụ lặn scuba

Người lặn giải trí đeo bộ dụng cụ lặn scuba trước khi lặn
Thiết bị xác định được sử dụng bởi một thợ lặn scuba là scuba, thiết bị thở dưới nước tự cung cấp, cho phép thợ lặn thở trong khi lặn, và được mang theo bởi thợ lặn. Nó cũng thường được gọi là bộ dụng cụ lặn scuba.

Khi một thợ lặn xuống sâu, bên cạnh áp suất khí quyển bình thường ở bề mặt, nước tạo ra áp suất thủy tĩnh tăng dần khoảng 1 bar (14,7 pounds per square inch) cho mỗi 10 m (33 feet) chiều sâu. Áp suất của hơi thở hít vào phải cân bằng với áp suất xung quanh hoặc áp suất môi trường để cho phép phổi căng phồng một cách có kiểm soát. Thật gần như không thể thở không khí ở áp suất khí quyển bình thường qua một ống dưới ba feet dưới nước.

Hầu hết các lặn scuba giải trí thường sử dụng mặt nạ nửa che kín mắt và mũi của thợ lặn, và một ống thở để cung cấp khí thở từ van yêu cầu hoặc máy tái tạo. Hít vào từ ống thở của bộ điều chỉnh trở thành bản năng thứ hai rất nhanh chóng. Sắp xếp phổ biến khác là mặt nạ toàn mặt, che phủ mắt, mũi và miệng, và thường cho phép thợ lặn thở qua mũi. Các thợ lặn scuba chuyên nghiệp có khả năng cao hơn là sử dụng mặt nạ toàn mặt, giúp bảo vệ đường hô hấp của thợ lặn nếu thợ lặn bị mất ý thức.

Mạch hở
Bài viết chính: Bộ điều chỉnh lặn

Bộ điều chỉnh van yêu cầu giai đoạn hai Aqualung Legend

Bộ điều chỉnh giai đoạn đầu Aqualung

Máy tính lặn Gekko với đồng hồ đo áp suất và la bàn kèm theo

Màn hình hiển thị đồng hồ đo áp suất dưới nước Suunto
Bộ lặn mạch hở không có quy định cho việc sử dụng khí hít vào nhiều lần cho hô hấp. Khí hít vào từ trang thiết bị lặn sẽ được thở ra môi trường, hoặc thỉnh thoảng vào một thiết bị khác cho mục đích đặc biệt, thường là để tăng độ nổi của một thiết bị nâng như bộ bù nổi, phao đánh dấu bề mặt có thể thổi phồng hoặc túi nâng nhỏ. Khí thở thường được cung cấp từ bình khí lặn áp suất cao thông qua bộ điều chỉnh scuba. Bằng cách luôn cung cấp khí thở phù hợp ở áp suất môi trường, van yêu cầu đảm bảo thợ lặn có thể hít vào và thở ra một cách tự nhiên mà không cần nỗ lực quá mức, bất kể độ sâu, khi và khi cần thiết.

Bộ dụng cụ lặn scuba được sử dụng phổ biến nhất sử dụng bộ điều chỉnh van yêu cầu mạch hở "một ống" hai giai đoạn, kết nối với một bình khí áp suất cao gắn ở lưng, với giai đoạn đầu được kết nối với van bình và giai đoạn thứ hai tại miệng. Sự sắp xếp này khác với thiết kế "hai ống" gốc của Émile Gagnan và Jacques Cousteau năm 1942, được biết đến với tên gọi Aqua-lung, trong đó áp suất bình được giảm xuống áp suất môi trường trong một hoặc hai giai đoạn, tất cả đều nằm trong vỏ gắn với van bình hoặc ống phân phối. Hệ thống "một ống" có nhiều lợi thế hơn so với hệ thống gốc cho hầu hết các ứng dụng.

Trong thiết kế "một ống" hai giai đoạn, bộ điều chỉnh giai đoạn đầu giảm áp suất bình lên đến khoảng 300 bar (4.400 psi) xuống áp suất trung gian (IP) khoảng 8 đến 10 bar (120 đến 150 psi) trên áp suất môi trường. Van yêu cầu của bộ điều chỉnh giai đoạn hai, được cung cấp bởi một ống khí áp suất thấp từ giai đoạn đầu, cung cấp khí thở ở áp suất môi trường tới miệng của thợ lặn. Các khí thở ra sẽ được giải phóng trực tiếp ra môi trường như chất thải qua một van một chiều trên vỏ giai đoạn thứ hai. Giai đoạn đầu thường có ít nhất một cổng ra cung cấp khí với áp suất bình đầy, được kết nối với đồng hồ đo áp suất dưới nước của thợ lặn hoặc máy tính lặn, để hiển thị lượng khí thở còn lại trong bình.

Máy tái tạo

Một máy tái tạo hoàn toàn khép kín điện tử Inspiration
Bài viết chính: Máy tái tạo lặn
Ít phổ biến hơn là máy tái tạo mạch khép kín (CCR) và máy tái tạo bán khép kín (SCR) mà, khác với bộ chiều mở có xả tất cả các khí thở ra, xử lý toàn bộ hoặc một phần của mỗi hơi thở thở ra để tái sử dụng bằng cách loại bỏ carbon dioxide và thay thế oxy đã được thợ lặn sử dụng. Máy tái tạo phát ra rất ít hoặc không có bọt khí vào nước, và sử dụng lượng khí tích trữ ít hơn nhiều, cho độ sâu và thời gian tương đương vì oxy thở ra được phục hồi; điều này có lợi cho nghiên cứu, quân đội, nhiếp ảnh và các ứng dụng khác. Máy tái tạo phức tạp hơn và tốn kém hơn so với lặn mạch hở, và cần đào tạo đặc biệt cũng như bảo trì đúng cách để có thể sử dụng an toàn, do có nhiều kiểu hỏng hóc tiềm ẩn.

Trong máy tái tạo mạch khép kín, áp suất riêng phần của oxy trong máy tái tạo được kiểm soát, do đó có thể duy trì ở mức tối đa liên tục an toàn, giúp giảm áp suất riêng phần của khí trơ (nitơ và/hoặc heli) trong vòng thở. Giảm thiểu tải trọng khí trơ của mô các thợ lặn cho một hồ sơ lặn nhất định giảm nghĩa vụ giải nén. Điều này yêu cầu theo dõi liên tục áp suất riêng phần thực tế theo thời gian và để đạt hiệu quả tối đa đòi hỏi xử lý máy tính thời gian thực bởi máy tính giải nén của thợ lặn. Giải nén có thể giảm nhiều so với tỷ lệ cố định các hỗn hợp khí được sử dụng trong các hệ thống lặn khác và, do đó, thợ lặn có thể ở lại dưới lâu hơn hoặc yêu cầu ít thời gian hơn để giải nén. Máy tái tạo bán khép kín tiêm một dòng khí thở hỗn hợp cố định vào vòng thở, hoặc thay thế một tỷ lệ phần trăm cụ thể của thể tích hít vào, do đó áp suất riêng phần của oxy vào bất kỳ thời điểm nào trong khi lặn phụ thuộc vào mức tiêu thụ oxy và/hoặc tỷ lệ thở của thợ lặn. Lập kế hoạch yêu cầu giải nén cần đến cách tiếp cận thận trọng hơn cho SCR so với CCR, nhưng máy tính giải nén với đầu vào áp suất riêng phần oxy thời gian thực có thể tối ưu hóa giải nén cho các hệ thống này. Vì máy tái tạo sản xuất rất ít bọt khí, chúng không làm rối loạn sự sống dưới nước hoặc để lộ sự hiện diện của thợ lặn trên bề mặt; điều này hữu ích cho nhiếp ảnh dưới nước, và cho công việc bí mật.
Thiết bị thở phổ biến nhất cho lặn scuba là bộ điều chỉnh van yêu cầu mạch hở "một ống" hai giai đoạn kết nối với một bình khí đơn. Thiết bị ít phổ biến hơn là máy tái tạo mạch khép kín hoặc bán khép kín.