Načelo crpljenja kriogene pumpe

Kriogena pumpa je isporučena s hladnom pločom koja se hladi na izuzetno nisku temperaturu tekućim helijem ili hladnjakom. To uzrokuje kondenzaciju plina i drži tlak pare kondenzata ispod krajnjeg tlaka pumpe, postižući tako djelovanje crpljenja. Glavne funkcije kriogenog pumpa su kriogena kondenzacija, kriogena adsorpcija i kriogeno hvatanje. Hladna kondenzacija: Ravnotežni tlak molekule plina kondenzira se na površini hladne ploče ili na sloju kondenziranog plina u osnovi je jednak tlaku pare kondenzata. Temperatura hladne ploče mora biti niža od 25K kada se pumpa zrak. Kad se vodik ispumpa, hladna ploča je hladnija. Debljina kriogenog kondenzata je oko 10 mm. Kriogena adsorpcija: Molekule plina adsorbiraju se na površinu adsorbensa obloženog na hladnoj ploči jednom debljinom molekularnog sloja (redoslijed centimetara). Ravnotežni tlak adsorpcije mnogo je niži od tlaka pare na istoj temperaturi. Ako je parni tlak vodika jednak atmosferskom tlaku pri 20K, adsorpcijski ravnotežni tlak je niži od onog kod 20K aktiviranog ugljika. To omogućava pumpanje na višim temperaturama adsorbiranjem na nižim temperaturama. Temperaturna zamka: molekule plina koje se ne mogu kondenzirati na temperaturi crpljenja zakopaju se i apsorbiraju rastućim slojem kondenziranog plina.
Općenito, krajnji tlak crpke je tlak pare kondenziranog plina na temperaturi hladne ploče. Na temperaturi od 120k, tlak pare vode je niži od onog PA. Na temperaturi od 20K, tlak pare svih plinova, osim helija, neona i vodika, je niži od onog PA. Međutim, zbog temperaturne razlike između crpke i hladne ploče, krajnji tlak pumpe veći je od tlaka pare kondenzata. Za spremnik na sobnoj temperaturi i ploču s niskim temperaturama na 20K, krajnji tlak pumpe je otprilike četiri puta veća od tlaka pare kondenzata.