Sut mae cryopump yn gweithio?

Sep 25, 2022 Gadewch neges

Pwmp gwactod sy'n defnyddio arwyneb tymheredd isel i gyddwyso nwy, a elwir hefyd yn bwmp cyddwysiad. Y cryopump yw'r pwmp gwactod gyda'r pwysau eithaf isaf a'r gyfradd bwmpio uchaf i gael gwactod glân. Fe'i defnyddir yn eang wrth ymchwilio a chynhyrchu lled-ddargludyddion a chylchedau integredig, yn ogystal ag ymchwil trawst moleciwlaidd, offer cotio gwactod, offerynnau dadansoddi wyneb gwactod, mewnblanwyr ïon ac efelychu gofod. dyfeisiau, ac ati.

Egwyddor pwmpio Mae'r cryopump wedi'i gyfarparu â phlât oer wedi'i oeri i dymheredd isel iawn gan heliwm hylif neu oergell. Mae'n cyddwyso'r nwy ac yn cadw pwysedd anwedd y cyddwysiad o dan bwysau eithaf y pwmp, er mwyn cyflawni'r effaith bwmpio. Prif swyddogaethau pwmpio tymheredd isel yw anwedd tymheredd isel, arsugniad tymheredd isel a dal tymheredd isel. ① Anwedd tymheredd isel: mae moleciwlau nwy yn cyddwyso ar wyneb y plât oer neu ar yr haen nwy cyddwys, ac mae'r pwysedd ecwilibriwm yn y bôn yn hafal i bwysedd anwedd y cyddwysiad. Wrth bwmpio aer, rhaid i dymheredd y plât oer fod yn is na 25K; wrth bwmpio hydrogen, mae tymheredd y plât oer yn is. Gall trwch yr haen anwedd tymheredd isel ac echdynnu gyrraedd tua 10 mm. ② Arsugniad tymheredd isel: Mae'r moleciwlau nwy yn cael eu adsorbed ar wyneb y arsugniad gorchuddio ar y plât oer gyda thrwch o monolayer (10-8 cm). Mae'r pwysau ecwilibriwm ar gyfer arsugniad yn llawer is na'r pwysedd anwedd ar yr un tymheredd. Os yw pwysedd anwedd hydrogen yn hafal i bwysau atmosfferig o 20K, mae pwysedd arsugniad ecwilibriwm yn is na 10-8 Pa pan fydd carbon wedi'i actifadu â 20K yn amsugno hydrogen. Mae hyn yn ei gwneud hi'n bosibl perfformio pwmpio trwy arsugniad cryogenig ar dymheredd uwch. ③ Trapio cryogenig: Mae moleciwlau nwy na ellir eu cyddwyso ar y tymheredd echdynnu yn cael eu claddu a'u harsugno gan yr haen gynyddol o nwy cyddwyso.

A siarad yn gyffredinol, pwysau eithaf y pwmp yw pwysedd anwedd y nwy cyddwys ar dymheredd y plât oer. Pan fydd y tymheredd yn 120K, mae pwysedd anwedd dŵr eisoes yn is na 10-8 Pa. Pan fydd y tymheredd yn 20K, ac eithrio heliwm, neon a hydrogen, mae pwysedd anwedd nwyon eraill hefyd yn is na {{3} } Pa Fodd bynnag, oherwydd tymereddau gwahanol y cynhwysydd wedi'i bwmpio a'r plât oer cryogenig, mae pwysedd y pwmp yn y pen draw yn uwch na phwysedd anwedd y cyddwysiad. Ar gyfer llong ar dymheredd ystafell, gyda cryopanel o 20K, mae pwysedd y pwmp yn y pen draw tua 4 gwaith pwysau anwedd y cyddwysiad.