Bagaimanakah cryopump berfungsi?

Sep 25, 2022 Tinggalkan pesanan

Pam vakum yang menggunakan permukaan suhu rendah untuk memeluwap gas, juga dikenali sebagai pam kondensat. Cryopump ialah pam vakum dengan tekanan muktamad terendah dan kadar pengepaman tertinggi untuk mendapatkan vakum bersih. Ia digunakan secara meluas dalam penyelidikan dan pengeluaran semikonduktor dan litar bersepadu, serta penyelidikan rasuk molekul, peralatan salutan vakum, instrumen analisis permukaan vakum, implan ion dan simulasi ruang. peranti, dsb.

Prinsip pengepaman Cryopump dilengkapi dengan plat sejuk yang disejukkan pada suhu yang sangat rendah oleh helium cecair atau peti sejuk. Ia memeluwap gas dan mengekalkan tekanan wap kondensat di bawah tekanan muktamad pam, untuk mencapai kesan pengepaman. Fungsi utama pengepaman suhu rendah ialah pemeluwapan suhu rendah, penjerapan suhu rendah dan tangkapan suhu rendah. ① Pemeluwapan suhu rendah: molekul gas terpeluwap pada permukaan plat sejuk atau pada lapisan gas terkondensat, dan tekanan keseimbangan pada dasarnya sama dengan tekanan wap pemeluwapan. Apabila mengepam udara, suhu plat sejuk mestilah lebih rendah daripada 25K; apabila mengepam hidrogen, suhu plat sejuk lebih rendah. Ketebalan lapisan pemeluwapan suhu rendah dan pengekstrakan boleh mencapai kira-kira 10 mm. ②Penjerapan suhu rendah: Molekul gas diserap pada permukaan penjerap yang disalut pada plat sejuk dengan ketebalan lapisan tunggal (10-8 cm). Tekanan keseimbangan untuk penjerapan adalah jauh lebih rendah daripada tekanan wap pada suhu yang sama. Jika tekanan wap hidrogen adalah sama dengan tekanan atmosfera pada 20K, tekanan keseimbangan penjerapan adalah lebih rendah daripada 10-8 Pa apabila karbon teraktif dengan 20K menyerap hidrogen. Ini memungkinkan untuk melakukan pengepaman dengan penjerapan kriogenik pada suhu yang lebih tinggi. ③Pemerangkapan kriogenik: Molekul gas yang tidak boleh terpeluwap pada suhu pengekstrakan tertimbus dan diserap oleh lapisan gas boleh terkondensasi yang semakin meningkat.

Secara umumnya, tekanan muktamad pam ialah tekanan wap gas terkondensasi pada suhu plat sejuk. Apabila suhu 120K, tekanan wap air sudah lebih rendah daripada 10-8 Pa. Apabila suhu 20K, kecuali helium, neon dan hidrogen, tekanan wap gas lain juga lebih rendah daripada {{3} } Pa. Walau bagaimanapun, disebabkan oleh suhu bekas yang dipam dan plat sejuk kriogenik yang berbeza, tekanan muktamad pam adalah lebih tinggi daripada tekanan wap kondensat. Untuk bekas pada suhu bilik, dengan cryopanel 20K, tekanan muktamad pam adalah kira-kira 4 kali tekanan wap kondensat.