Krüopump on vaakumpump, mis kasutab gaasi kondenseerimiseks madala temperatuuriga pinda, tuntud ka kui kondensaadipump. Krüopump suudab saavutada kõrgeima pumpamiskiiruse ja madalaima lõpliku rõhuga puhta vaakumi ning seda kasutatakse laialdaselt pooljuhtide ja integraallülituste uurimisel ja tootmisel, samuti molekulaarkiirte uurimisel, vaakumkatmisseadmetes, vaakumpinna analüüsivahendites, ioonides. implantaatorid ja ruumisimulatsiooniseadmed jne.
pumpamise põhimõte
Krüopumba sees on külmplaat, mis on jahutatud vedela heeliumi või külmkapi abil väga madalale temperatuurile. See kondenseerib gaasi ja hoiab kondensaadi aururõhu pumba lõplikust rõhust madalamal, et saavutada pumpamise efekt. Madala temperatuuriga pumpamise peamised funktsioonid on madala temperatuuriga kondenseerumine, madala temperatuuri adsorptsioon ja madala temperatuuri püüdmine.
① Low temperature condensation: gas molecules condense on the surface of the cold plate or on the condensed gas layer, and the equilibrium pressure is basically equal to the vapor pressure of the condensate. When pumping air, the temperature of the cold plate must be lower than 25K; when pumping hydrogen, the temperature of the cold plate is lower. The thickness of the low-temperature condensation and extraction condensation layer can reach about 10 mm.
②Low temperature adsorption: The gas molecules are adsorbed on the surface of the adsorbent coated on the cold plate with a thickness of a monomolecular layer (in the order of centimeters). The equilibrium pressure for adsorption is much lower than the vapor pressure at the same temperature.
Kui vesiniku aururõhk on võrdne atmosfäärirõhuga temperatuuril 20 K, on adsorptsiooni tasakaalurõhk madalam kui Pa vesiniku absorbeerimisel 20 K aktiivsöega. See võimaldab kõrgematel temperatuuridel teostada pumpamist krüogeense adsorptsiooni teel.
③Cryogenic trapping: Gas molecules that cannot be condensed at the extraction temperature are buried and adsorbed by the growing layer of condensable gas.
Üldiselt on pumba maksimaalne rõhk kondenseerunud gaasi aururõhk külma plaadi temperatuuril. Kui temperatuur on 120K, on vee aururõhk juba madalam kui Pa. Temperatuuril 20K, välja arvatud heelium, neoon ja vesinik, on ka teiste gaaside aururõhud Pa-st madalamad.
Kuid pumbatava mahuti ja krüogeense külmplaadi erinevate temperatuuride tõttu on pumba lõplik rõhk kõrgem kui kondensaadi aururõhk.
Toatemperatuuril anuma puhul, mille krüopaneel on 20K, on pumba maksimaalne rõhk umbes 4 korda suurem kondensaadi aururõhust.