1. Prensip la nan ekstraksyon lè
Anndan cryopump la se yon plak frèt ki refwadi nan yon tanperati ki ba anpil pa elyòm likid oswa yon frijidè. Li kondanse gaz la epi kenbe presyon vapè kondansasyon an anba presyon ultim ponp lan, konsa pou reyalize efè ponpe. Fonksyon prensipal yo nan ponpe tanperati ki ba yo se kondansasyon tanperati ki ba, adsorption tanperati ki ba ak kaptire tanperati ki ba.
① Kondansasyon tanperati ki ba: molekil gaz kondanse sou sifas plak frèt la oswa sou kouch gaz kondanse a, ak presyon ekilib la se fondamantalman egal a presyon vapè kondansasyon an. Lè ponpe lè a, tanperati plak frèt la dwe pi ba pase 25K; lè ponpe idwojèn, tanperati plak frèt la pi ba. Epesè kondansasyon ba-tanperati a ak kouch kondansasyon ekstraksyon ka rive nan apeprè 10 mm.
②Absorption tanperati ki ba: Molekil gaz yo adsorbe sou sifas adsorban an kouvwi sou plak frèt la ak yon epesè kouch monomolekilè (nan lòd santimèt). Presyon ekilib pou adsorption pi ba anpil pase presyon vapè nan menm tanperati a. Si presyon vapè idwojèn egal a presyon atmosferik nan 20K, presyon ekilib adsorption la pi ba pase Pa lè absòbe idwojèn ak kabòn aktive 20K. Sa fè li posib pou fè ponpe pa adsorption kriyojenik nan pi wo tanperati.
③Pyèj kriyojenik: Molekil gaz ki pa ka kondanse nan tanperati ekstraksyon an antere epi adsorbe pa kouch gaz kondansab k ap grandi.
Anjeneral pale, presyon ultim ponp lan se presyon vapè gaz kondanse a nan tanperati plak frèt la. Lè tanperati a se 120K, presyon vapè dlo a deja pi ba pase Pa. Nan yon tanperati 20K, eksepte pou elyòm, lumineuz ak idwojèn, presyon vapè lòt gaz yo tou pi ba pase Pa.
However, due to the different temperatures of the pumped container and the cryogenic cold plate, the ultimate pressure of the pump is higher than the vapor pressure of the condensate. For a vessel at room temperature, with a cryopanel of 20K, the ultimate pressure of the pump is about 4 times the vapor pressure of the condensate.
2. Kalite
Cryopumps yo divize an de kalite: piki-kalite likid elyòm cryopumps ak sikwi fèmen gaz elyòm frijidè cryopumps.
Piki likid elyòm cryopump
Li se sitou ki konpoze de yon veso elyòm likid, yon kò ponp ak yon kavite nitwojèn likid ki konekte nan yon deflektè. Yo nan lòd yo diminye konsomasyon nan elyòm likid, miray deyò nan veso a elyòm likid adopte yon miray doub-kouch izolasyon tèmik epi li evakye nan mitan.
Lè ponp lan pre-ponpe nan presyon Pa, nitwojèn likid ak elyòm likid yo sou fòm piki, ak gaz la kondanse sou plak la frèt k ap travay nan 4.2K. Apre pre-ponpe, presyon pasyèl elyòm ak idwojèn se nan lòd Pa, kidonk ponp lan ka jwenn presyon ultim anba a Pa. Si veso a elyòm likid evakye ak dekonprese nan 6650 Pa, tanperati a nan elyòm likid la kapab. redwi a 2.3K, epi yo ka jwenn yon presyon limit pi ba.
Fèmen sik gaz elyòm frijidè cryopump
Li se yon nouvo kalite cryoponp ki te parèt nan ane 1970 yo. Ponp sa a pa konsome elyòm, fasil pou opere, fasil pou kenbe, epi li itilize de pli zan pli. Mwayen refrijerasyon frijidè a se elyòm gaz, tanperati plak frèt premye etap la se 50-100K, ak aplikasyon tipik la se 65K, ki itilize pou kondanse vapè dlo ak pre-fre lòt gaz; tanperati plak frèt dezyèm etap la se 10-20K, ki itilize pou kondanse nitwojèn, gaz tankou oksijèn ak agon.
Se sifas enteryè plak segondè frèt la kouvwi ak kabòn aktive. Kabòn aktive gen gwo kapasite adsorption pou elyòm, lumineuz ak idwojèn nan tanperati ki ba. Plak frèt la fèt an kwiv san oksijèn, epi sifas la poli nan yon nivo glas pou diminye emisivite a.
Presyon ultim nan ponp lan se Pa, ranje presyon k ap travay la se Pa, ak presyon an pre-ponpe oblije 1 Pa. Pousantaj ponp lan nan pwodwi a fini te rive nan 60, 000 lit / segonn. Anplis de sa, dapre karakteristik sa yo nan pwosesis la, ka fè ekstraksyon lè plak frèt la dwe ranje nan veso a ponpe, ak pousantaj ekstraksyon lè a ka rive jwenn plis pase 106 lit / segonn.