Kriogeninio siurblio siurbimo principas

Kriogeninis siurblys yra su šalta plokštele, kuri skystu helumu arba šaldytuvu aušinamas iki ypač žemos temperatūros. Tai sukelia dujų kondensaciją ir išlaiko kondensato garų slėgį, esantį žemiau siurblio galutinio slėgio, taip pasiekdamas siurbimo veiksmą. Pagrindinės kriogeninio siurbimo funkcijos yra kriogeninis kondensacija, kriogeninė adsorbcija ir kriogeninis gaudymas. Šaltas kondensatas: dujų molekulės kondensacijos pusiausvyros slėgis šaltos plokštės paviršiuje arba kondensuoto dujų sluoksnio paviršiuje yra iš esmės lygus kondensato garų slėgiui. Šaltos plokštelės temperatūra turi būti žemesnė nei 25 k, kai pumpuojamas oras. Kai vandenilis pumpuojamas, šalta plokštelė yra šaltesnė. Kriogeninio kondensato storis yra apie 10 mm. Kriogeninė adsorbcija: dujų molekulės yra adsorbuojamos prie adsorbento, padengto šaltoje plokštelėje, paviršiuje vienu molekulinio sluoksnio storiu (centimetrų tvarka). Adsorbcijos pusiausvyros slėgis yra daug mažesnis už garų slėgį toje pačioje temperatūroje. Jei vandenilio garų slėgis yra lygus atmosferos slėgiui esant 20K, adsorbcijos pusiausvyros slėgis yra mažesnis nei esant 20K aktyvuotai anglies. Tai leidžia siurbti aukštesnę temperatūrą adsorbuojant žemesnėje temperatūroje. Temperatūros gaudyklė: dujų molekulės, kurių negalima kondensuoti siurblinės temperatūroje, yra palaidotos ir sugeriamos augančiu kondensuojamų dujų sluoksniu.
Apskritai, didžiausias siurblio slėgis yra kondensuotų dujų garų slėgis šaltos plokštelės temperatūroje. Esant 120K temperatūrai, vandens garų slėgis yra mažesnis nei PA. Esant 20K temperatūrai, visų dujų, išskyrus helio, neoną ir vandenilį, garų slėgis yra mažesnis nei PA. Tačiau dėl temperatūros skirtumo tarp siurblio ir šaltos plokštės didžiausias siurblio slėgis yra didesnis už kondensato garų slėgį. Kambario temperatūroje ir žemos temperatūros plokštelėje esant 20K, didžiausias siurblio slėgis yra maždaug keturis kartus didesnis nei kondensato garų slėgio.