真空泵--低溫泵冷凝泵
低溫泵,根據前面對於真空泵的介紹,屬於真空泵中氣體粘合產生真空的泵。
它的工作原理如下,
壹般,低溫泵會和某個密閉腔室連接,我們是希望該腔室能達到真空狀態。當腔室內部的氣體分子接觸到低溫泵內部的低溫表面,當低溫表面的溫度足夠低,低到比該氣體的飽和蒸氣壓溫度還低時,該氣體就會冷凝到表面上,而腔室中該氣體分子的數量就減少了,從而獲得真空。
具體來講,多數氣體在溫度低於20K時,都會被 冷凝 ;而有些氣體即使到了20k也無法被冷凝,於是就用另外壹種方法-- 吸附 ,比如H2 ,氦氣,壹般吸附劑用活性炭。所以低溫泵裏面的冷卻塔背面會粘附很多活性炭,就是這個用途。
那麽又是什麽讓泵體裏面的溫度足夠低呢,靠的是壓縮機,壹般低溫泵都會配套壹臺壓縮機,壓縮機裏面的冷媒是氦氣,至於壓縮機的怎麽工作的,下次有機會再聊聊。
低溫泵硬件結構圖如下,
各結構的名稱和用途如下,
a)1+5+7 = 壹級冷陣,保證溫度在45-100k;其中障板,通俗的講就是擋板,樣式為斜45度的單層百葉窗,主要作用是保證被抽氣體順利抽走,也能阻擋腔室內部的熱量擴散到冷泵內部;
b)2+4+6 = 二級冷陣,保證溫度在10-20k;
除了低溫之外,要保證溫度能夠恒定在某壹具體值,還需要有加熱,所以壹級冷陣和二級冷陣內部還有加熱器。
實際接觸到泵的品牌有CTI 和ULVAC 的。
其中主要展示壹下裏面的冷卻板和吸附劑--活性炭,如下,