Una pompa per vuoto che utilizza una superficie a bassa temperatura per condensare il gas, nota anche come pompa della condensa. La criopompa è la pompa per vuoto con la pressione finale più bassa e la velocità di pompaggio più alta per ottenere un vuoto pulito. È ampiamente utilizzato nella ricerca e produzione di semiconduttori e circuiti integrati, nonché nella ricerca su fasci molecolari, apparecchiature di rivestimento sottovuoto, strumenti di analisi della superficie sottovuoto, impiantatori ionici e simulazione spaziale. dispositivi, ecc.
Principio di pompaggio La criopompa è dotata di una piastra fredda raffreddata a una temperatura molto bassa da elio liquido o da un frigorifero. Condensa il gas e mantiene la tensione di vapore della condensa al di sotto della pressione massima della pompa, in modo da ottenere l'effetto di pompaggio. Le funzioni principali del pompaggio a bassa temperatura sono la condensazione a bassa temperatura, l'adsorbimento a bassa temperatura e la cattura a bassa temperatura. ① Condensazione a bassa temperatura: le molecole di gas si condensano sulla superficie della piastra fredda o sullo strato di gas condensato e la pressione di equilibrio è sostanzialmente uguale alla pressione di vapore della condensa. Quando si pompa aria, la temperatura della piastra fredda deve essere inferiore a 25 K; quando si pompa idrogeno, la temperatura della piastra fredda è inferiore. Lo spessore dello strato di condensazione a bassa temperatura e di estrazione della condensa può raggiungere circa 10 mm. ②Adsorbimento a bassa temperatura: le molecole di gas vengono adsorbite sulla superficie dell'adsorbente rivestita sulla piastra fredda con uno spessore di un monostrato (10-8 cm). La pressione di equilibrio per l'adsorbimento è molto inferiore alla pressione di vapore alla stessa temperatura. Se la pressione di vapore dell'idrogeno è uguale alla pressione atmosferica a 20 K, la pressione di equilibrio di adsorbimento è inferiore a 10-8 Pa quando il carbone attivo con 20 K assorbe idrogeno. Ciò consente di eseguire il pompaggio mediante adsorbimento criogenico a temperature più elevate. ③Trapping criogenico: le molecole di gas che non possono essere condensate alla temperatura di estrazione vengono sepolte e adsorbite dallo strato crescente di gas condensabile.
In generale, la pressione massima della pompa è la pressione di vapore del gas condensato alla temperatura della piastra fredda. Quando la temperatura è 120 K, la pressione del vapore dell'acqua è già inferiore a 10-8 Pa. Quando la temperatura è 20 K, ad eccezione di elio, neon e idrogeno, anche la pressione del vapore di altri gas è inferiore a {{3} } Pa. Tuttavia, a causa delle diverse temperature del contenitore pompato e della piastra fredda criogenica, la pressione finale della pompa è superiore alla pressione di vapore della condensa. Per un recipiente a temperatura ambiente, con un criopanel di 20 K, la pressione massima della pompa è circa 4 volte la pressione di vapore del condensato.