Kryogeenisen pumpun pumppausperiaate

Kryogeeninen pumppu on varustettu kylmällä levyllä, joka jäähdytetään erittäin matalaan lämpötilaan nestemäisen heliumin tai jääkaapin avulla. Se aiheuttaa kaasun tiivistymisen ja pitää kondensaatin höyrynpaineen pumpun lopullisen paineen alapuolella, mikä saavuttaa pumppaustoimenpiteen. Kryogeenisen pumppauksen päätoiminnot ovat kryogeeninen kondensaatio, kryogeeninen adsorptio ja kryogeeninen sieppaus. Kylmä kondensaatio: Kylmän levyn pinnalla olevan kaasumolekyylin tasapainopaine tai tiivistetyn kaasukerroksen pinnalla on periaatteessa yhtä suuri kuin kondensaatin höyrynpaine. Kylmän levyn lämpötilan on oltava alle 25 kt, kun ilma pumpataan. Kun vetyä pumpataan, kylmä levy on kylmempi. Kryogeenisen kondensaatin paksuus on noin 10 mm. Kryogeeninen adsorptio: Kaasumolekyylit adsorboituu kylmällä levyllä päällystetyn adsorbentin pinnalle yhdellä molekyylikerroksen paksuudella (senttimetrien järjestys). Adsorption tasapainopaine on paljon pienempi kuin höyrynpaine samassa lämpötilassa. Jos vedyn höyrynpaine on yhtä suuri kuin ilmakehän paine 20K: ssa, adsorptiotasapainopaine on alhaisempi kuin 20K: n aktivoidun hiilen kohdalla. Tämä mahdollistaa pumppaamisen korkeammissa lämpötiloissa adsoroimalla alhaisemmissa lämpötiloissa. Lämpötilan ansa: Kaasumolekyylit, joita ei voida tiivistää pumppauslämpötilassa, haudataan ja absorboituu kasvava kerros kondensoitavaa kaasua.
Yleensä pumpun lopullinen paine on tiivistetyn kaasun höyrynpaine kylmälevyn lämpötilassa. Veden höyrynpaine on 120 000 lämpötilassa alhaisempi kuin PA: n. 20 kt lämpötilassa kaikkien kaasujen, paitsi helium, neon ja vety, höyrypaine on alhaisempi kuin PA: n. Pumpun ja kylmälevyn välisen lämpötilaeron vuoksi pumpun lopullinen paine on kuitenkin korkeampi kuin kondensaatin höyrynpaine. Pumpun lopullinen paine on noin neljä kertaa kondensaattihöyryn paineessa olevaa astiaa huoneenlämpötilassa ja matalan lämpötilan levyllä.