Kaip veikia kriopompa?

Sep 25, 2022 Palik žinutę

Vakuuminis siurblys, kuris naudoja žemos temperatūros paviršių dujoms kondensuoti, taip pat žinomas kaip kondensato siurblys. Kriosiurblys yra vakuuminis siurblys, turintis mažiausią galutinį slėgį ir didžiausią siurbimo greitį, kad būtų užtikrintas švarus vakuumas. Jis plačiai naudojamas tiriant ir gaminant puslaidininkius ir integrinius grandynus, taip pat molekulinio pluošto tyrimus, vakuuminio dengimo įrangą, vakuuminio paviršiaus analizės prietaisus, jonų implantatorius ir erdvės modeliavimą. prietaisai ir kt.

Siurbimo principas Kriosiurblyje yra šalta plokštelė, aušinama iki labai žemos temperatūros skystu heliu arba šaldytuvu. Jis kondensuoja dujas ir palaiko kondensato garų slėgį žemiau didžiausio siurblio slėgio, kad būtų pasiektas siurbimo efektas. Pagrindinės žemos temperatūros siurbimo funkcijos yra žemos temperatūros kondensacija, žemos temperatūros adsorbcija ir žemos temperatūros fiksavimas. ① Žemos temperatūros kondensacija: dujų molekulės kondensuojasi ant šaltos plokštės paviršiaus arba ant kondensuoto dujų sluoksnio, o pusiausvyros slėgis iš esmės yra lygus kondensato garų slėgiui. Siurbiant orą, šaltos plokštės temperatūra turi būti žemesnė nei 25K; siurbiant vandenilį šaltos plokštės temperatūra yra žemesnė. Žematemperatūrinio kondensacinio ir ekstrahavimo kondensacinio sluoksnio storis gali siekti apie 10 mm. ②Žemos temperatūros adsorbcija: dujų molekulės adsorbuojamos ant adsorbento paviršiaus, padengto ant šaltos plokštės monosluoksnio storio (10-8 cm). Adsorbcijos pusiausvyros slėgis yra daug mažesnis nei garų slėgis toje pačioje temperatūroje. Jei vandenilio garų slėgis yra lygus atmosferos slėgiui esant 20 K, adsorbcijos pusiausvyros slėgis yra mažesnis nei 10-8 Pa, kai aktyvuota anglis su 20 K sugeria vandenilį. Tai leidžia siurbti kriogeninės adsorbcijos būdu aukštesnėje temperatūroje. ③ Kriogeninis gaudymas: dujų molekulės, kurių negalima kondensuoti esant ekstrahavimo temperatūrai, yra užkasamos ir adsorbuojamos augančio kondensuojamų dujų sluoksnio.

Paprastai tariant, didžiausias siurblio slėgis yra kondensuotų dujų garų slėgis šaltos plokštės temperatūroje. Kai temperatūra yra 120 K, vandens garų slėgis jau yra mažesnis nei 10-8 Pa. Kai temperatūra yra 20 K, išskyrus helio, neono ir vandenilio, kitų dujų garų slėgis taip pat yra mažesnis nei {{3} } Pa. Tačiau dėl skirtingos siurbiamosios talpyklos ir kriogeninės šaltosios plokštės temperatūrų galutinis siurblio slėgis yra didesnis nei kondensato garų slėgis. Kambario temperatūros inde, kurio kriopanelis yra 20K, didžiausias siurblio slėgis yra maždaug 4 kartus didesnis už kondensato garų slėgį.