Le principe de pompage de la pompe cryogénique

La pompe cryogénique est fournie avec une plaque froide qui est refroidie à une température extrêmement basse par l'hélium liquide ou le réfrigérateur. Il provoque la condense du gaz et maintient la pression de vapeur du condensat sous la pression ultime de la pompe, atteignant ainsi l'action de pompage. Les principales fonctions du pompage cryogénique sont la condensation cryogénique, l'adsorption cryogénique et la capture cryogénique. Condensation à froid: La pression d'équilibre d'une molécule de gaz condensation à la surface de la plaque froide ou sur la couche de gaz condensée est essentiellement égale à la pression de vapeur du condensat. La température de la plaque froide doit être inférieure à 25K lorsque l'air est pompé. Lorsque l'hydrogène est pompé, la plaque froide est plus froide. L'épaisseur du condensat cryogénique est d'environ 10 mm. Adsorption cryogénique: les molécules de gaz sont adsorbées à la surface d'un adsorbant recouvert sur une plaque froide par une seule épaisseur de couche moléculaire (ordre de centimètres). La pression d'équilibre de l'adsorption est bien inférieure à la pression de vapeur à la même température. Si la pression de vapeur de l'hydrogène est égale à la pression atmosphérique à 20k, la pression d'équilibre d'adsorption est inférieure à celle à 20k carbones activés. Cela permet de pomper à des températures plus élevées en adsorbant à des températures plus basses. Piège de température: les molécules de gaz qui ne peuvent pas être condensées à la température de pompage sont enterrées et absorbées par une couche croissante de gaz condensable.
En général, la pression ultime de la pompe est la pression de vapeur du gaz condensé à la température de la plaque froide. À une température de 120k, la pression de vapeur de l'eau est inférieure à celle de l'AP. À une température de 20K, la pression de vapeur de tous les gaz, à l'exception de l'hélium, du néon et de l'hydrogène, est inférieure à celle de l'AP. Cependant, en raison de la différence de température entre la pompe et la plaque froide, la pression ultime de la pompe est supérieure à la pression de vapeur du condensat. Pour un récipient à température ambiante et une plaque à basse température à 20k, la pression ultime de la pompe est environ quatre fois celle de la pression de vapeur de condensat.