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            一文看懂冷凝泵的工作原理

            發布時間:2022-01-05瀏覽:245次

               利用低溫表面冷凝氣體的真空泵,又稱冷凝泵。低溫泵是獲得清潔真空的極限壓力zui低、抽氣速率最大的真空泵,廣泛應用于半導體和集成電路的研究和生產,以及分子束研究、真空鍍膜設備、真空表面分析儀器、離子注入機和空間模擬裝置等方面。

              
              抽氣原理在低溫泵內設有由液氦或制冷機冷卻到極低溫度的冷板。它使氣體凝結,并保持凝結物的蒸汽壓力低于泵的極限壓力,從而達到抽氣作用。低溫抽氣的主要作用是低溫冷凝、低溫吸附和低溫捕集。①低溫冷凝:氣體分子冷凝在冷板表面上或冷凝在已冷凝的氣體層上,其平衡壓力基本上等于冷凝物的蒸氣壓。
              
              冷凝泵抽空氣時,冷板溫度必須低于25K;抽氫時,冷板溫度更低。低溫冷凝抽氣冷凝層厚度可達10毫米左右。②低溫吸附:氣體分子以一個單分子層厚(10-8厘米數量級)被吸附到涂在冷板上的吸附劑表面上。吸附的平衡壓力比相同溫度下的蒸氣壓力低得多。
              
              如在20K時氫的蒸氣壓力等于大氣壓力,用20K的活性炭吸氫時吸附平衡壓力則低于10-8帕。這樣就可能在較高溫度下通過低溫吸附來進行抽氣。③低溫捕集:在抽氣溫度下不能冷凝的氣體分子,被不斷增長的可冷凝氣體層埋葬和吸附。
              
              一般說來,泵的極限壓力就是冷板溫度下的被冷凝氣體的蒸氣壓力。溫度為120K時,水的蒸氣壓已低于10-8帕。溫度為20K時,除氦、氖和氫外,其他氣體的蒸氣壓也低于10-8帕。但由于被抽容器和低溫冷板的溫度不同,泵的極限壓力高于冷凝物的蒸氣壓。
              
              對于室溫下的容器,低溫板為20K時,泵的極限壓力約為冷凝物蒸氣壓力的4倍。

             

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