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    冷凝泵的工作原理

    發布時間:2021-05-17 點擊量:131

    低溫泵是借助低溫外表制冷汽體的真空泵,又名冷凝泵。冷凝泵是獲取潔凈真空度的極限工作壓力較低、抽氣效率高的真空泵,普遍使用于半導體和集成電路設計的科研和制造,還有大分子束科研、真空鍍膜機設施、真空度外表分析儀、離子注入機和空間仿真模擬裝制等層面。

    冷凝泵的抽氣原理:

    在冷凝泵內配有由液氦或制冷機組制冷到低溫度的冷軋鋼板。它使汽體凝聚,并保證凝聚物的蒸汽工作壓力少于泵的極限工作壓力,因此實現抽氣功效。低溫抽氣的具體功效是低溫制冷、低溫粘附和低溫捕集。

    ①低溫制冷:汽體大分子制冷在冷軋鋼板外表上或制冷在已制冷的汽體層上,其均衡工作壓力幾乎等同于冷凝物的蒸汽壓。抽空氣時,冷軋鋼板溫度務必少于25K;抽氫時,冷軋鋼板溫度更低。低溫制冷抽氣制冷層厚度能達10mm前后。

    ②低溫粘附:汽體大分子以1個單分子層厚(10-8厘米數量級)被粘附到涂在冷軋鋼板上的吸收劑外表上。粘附的均衡工作壓力比一致溫度下的蒸汽工作壓力低得多。如在20K時氫的蒸汽工作壓力等同于大氣壓,用20K的活性碳吸氫時吸附平衡工作壓力則少于10-8帕。如此就有可能在較高溫度下經過低溫粘附來開展抽氣。

    ③低溫捕集:在抽氣溫度下不可制冷的汽體大分子,被不停上升的可制冷汽體層埋起來和粘附。通常來說,泵的極限工作壓力便是冷軋鋼板溫度下的被制冷汽體的蒸汽工作壓力。溫度為120K時,水的蒸汽壓已少于10-8帕。溫度為20K時,除氦、氖和氫外,其余汽體的蒸汽壓也少于10-8帕。但考慮到被抽器皿和低溫冷軋鋼板的溫度差異,泵的極限工作壓力大于冷凝物的蒸汽壓。相對于室內溫度下的器皿,低溫板為20K時,泵的極限工作壓力約為冷凝物蒸汽工作壓力的4倍。


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