Kako radi kriopumpa?

Sep 25, 2022 Ostavite poruku

Vakuumska pumpa koja koristi površinu niske temperature za kondenzaciju plina, također poznata kao pumpa kondenzata. Kriopumpa je vakuumska pumpa s najnižim krajnjim tlakom i najvećom brzinom pumpanja za postizanje čistog vakuuma. Naširoko se koristi u istraživanju i proizvodnji poluvodiča i integriranih sklopova, kao iu istraživanju molekularnih zraka, opremi za vakuumsko premazivanje, instrumentima za analizu vakuumske površine, ionskim implantatorima i simulaciji svemira. uređaji, itd.

Princip pumpanja Kriopumpa je opremljena hladnom pločom koja se hladi na vrlo nisku temperaturu tekućim helijem ili hladnjakom. Kondenzira plin i održava tlak pare kondenzata ispod krajnjeg tlaka pumpe, kako bi se postigao učinak pumpanja. Glavne funkcije niskotemperaturnog crpljenja su niskotemperaturna kondenzacija, niskotemperaturna adsorpcija i niskotemperaturno hvatanje. ① Niskotemperaturna kondenzacija: molekule plina kondenziraju se na površini hladne ploče ili na kondenziranom plinskom sloju, a ravnotežni tlak u osnovi je jednak tlaku pare kondenzata. Prilikom pumpanja zraka, temperatura hladne ploče mora biti niža od 25K; kod pumpanja vodika niža je temperatura hladne ploče. Debljina sloja niskotemperaturne kondenzacije i ekstrakcijske kondenzacije može doseći oko 10 mm. ②Adsorpcija na niskim temperaturama: molekule plina adsorbiraju se na površini adsorbenta obloženog hladnom pločom debljine jednosloja (10-8 cm). Ravnotežni tlak za adsorpciju mnogo je niži od tlaka pare pri istoj temperaturi. Ako je tlak pare vodika jednak atmosferskom tlaku pri 20K, ravnotežni tlak adsorpcije niži je od 10-8 Pa kada aktivni ugljen s 20K apsorbira vodik. To omogućuje crpljenje kriogenom adsorpcijom na višim temperaturama. ③Kriogeno hvatanje: Molekule plina koje se ne mogu kondenzirati na temperaturi ekstrakcije su zatrpane i adsorbirane rastućim slojem plina koji se može kondenzirati.

Općenito govoreći, krajnji tlak pumpe je tlak pare kondenziranog plina na temperaturi hladne ploče. Kada je temperatura 120 K, tlak pare vode već je niži od 10-8 Pa. Kada je temperatura 20 K, osim za helij, neon i vodik, tlak pare ostalih plinova također je niži od {{3} } Pa. Međutim, zbog različitih temperatura pumpanog spremnika i kriogene hladne ploče, krajnji tlak pumpe viši je od tlaka pare kondenzata. Za posudu na sobnoj temperaturi, s kriopanelom od 20 K, krajnji tlak pumpe je oko 4 puta veći od tlaka pare kondenzata.