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高溫泵的原理與總結
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高溫泵(cryopump)
利用高溫名義冷凝氣體的真空泵，又稱冷凝泵。高溫泵是失掉骯臟真空的極限壓力最低、抽氣速率最大的真空泵，寬泛利用于半超導體和集成通路的鉆研和生產，以及分子束鉆研、真空鍍膜設施、真空名義綜合儀器、離子注入機和空間模仿安裝等上面。MechNet更多常識，請登陸中國機械專家網，http://www.mechnet.com.cn/
抽氣原理 在高溫泵內設有由液氦或制冷機結冰到極高溫度的冷板。它使氣體凝聚，并維持凝聚物的蒸汽壓力低于泵的極限壓力，從而達成抽氣作用。高溫抽氣的重要作用是高溫冷凝、高溫吸附和高溫捕集。①高溫冷凝：氣體分子冷凝在冷板名義上或冷凝在已冷凝的氣體層上，其失調壓力根本下等于冷凝物的蒸氣壓。抽大氣時，冷板熱度務必低于25K；抽氫時，冷板熱度更低。高溫冷凝抽氣冷凝層薄厚可達10毫米左右。②高溫吸附：氣體分子以一個單分子層厚(10-8厘米單位級)被吸附到涂在冷板上的吸附劑名義上。吸附的失調壓力比相反熱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的骨炭吸氫時吸附失調壓力則低于10-8帕。那樣就可能在較低溫度下經過高溫吸附來繼續抽氣。③高溫捕集：在抽氣熱度下使不得冷凝的氣體分子，被一直豐富的可冷凝氣體層掩埋和吸附。MechNet更多常識，請登陸中國機械專家網，http://www.mechnet.com.cn/
正常說來，泵的極限壓力就是冷板熱度下的被冷凝氣體的蒸氣壓力。熱度為120K時，水的蒸氣壓已低于10-8帕。熱度為20K時，除氦、氖和氫外，其余氣體的蒸氣壓也低于10-8帕。但因為被抽容器和高溫冷板的熱度相反，泵的極限壓力高于冷凝物的蒸氣壓。關于室溫下的容器，高溫板為20K時，泵的極限壓力約為冷凝物蒸氣壓力的4倍。
類型 高溫泵分為注入式液氦高溫泵和閉路輪回氣氦制冷機高溫泵兩種。
①注入式液氦高溫泵：重要由液氦容器、泵體和聯接隔板的液氮腔體等全體組成。為了縮小液氦消費，液氦容器的外壁采納雙層保鮮壁并在其間抽成真空。當泵被預抽到10-6帕壓力時灌入液氮和液氦，氣體凝聚在4.2K的作業冷板上。經預抽使氦氫分壓到10-12帕單位級，故泵可失掉10-11帕以次的極限壓力。那末把液氦容器抽真空減壓到6650帕，液氦熱度可降到2.3K，則可失去更低的極限壓力。
②閉路輪回氣氦制冷機高溫泵：它是70年歲涌現的新型高溫泵(圖)。這種泵不消費氦氣、操作簡便，易于培修，利用日漸寬泛。制冷機的制冷介質為氣氦，一級冷板熱度為50～100K，用來冷凝水蒸汽和預冷其余氣體;二級冷板熱度為10～20K，用來冷凝氮、氧和氬等氣體。在二級冷板的內名義涂以骨炭。骨炭的比名義積為500～2500米2／克，在高溫下對氦、氖和氫有很強的吸附威力。冷板由無氧銅制成，名義拋光達成鏡面水平，以減小輻射系數。泵的極限壓力為10-7～10-8帕，作業壓力規模為10-1～10-7帕，務求預抽壓力為1帕。制成的出品抽氣速率已達60000升／秒(1升=10-3米3)。另外，尚可依據工藝的特點把抽氣冷板調度在被抽容器內，其抽氣速率可達成106升／秒之上。
熱負載 低油泵的熱負載重要是氣體的凝聚熱和四周壁面對作業冷板的輻射熱。凝聚熱與氣體品種無關，關于80K、133.322帕•升的氮氣冷凝在20K冷板上的凝聚熱為0.3～0.6焦耳。作業冷板承受的輻射熱與四周壁面板熱度和作業冷板熱度兩者4次方之差成反比。因而，4.2K和20K作業冷板均用50～100K的冷板來屏蔽，以縮小作業冷板所承受的輻射熱。【MechNet】
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