Kriogēnā sūkņa sūknēšanas princips

Kriogēno sūkni nodrošina ar aukstu plāksni, kuru atdzesē līdz ārkārtīgi zemai temperatūrai ar šķidru hēliju vai ledusskapi. Tas izraisa gāzes kondensāciju un uztur kondensāta tvaika spiedienu zem sūkņa galīgā spiediena, tādējādi sasniedzot sūknēšanas darbību. Kriogēnās sūknēšanas galvenās funkcijas ir kriogēna kondensācija, kriogēna adsorbcija un kriogēnā uztveršana. Aukstā kondensācija: gāzes molekulas līdzsvara spiediens, kas kondensējas uz aukstās plāksnes virsmas vai uz kondensētā gāzes slāņa, būtībā ir vienāds ar kondensāta tvaika spiedienu. Aukstās plāksnes temperatūrai jābūt zemākai par 25k, kad tiek sūknēts gaiss. Kad ūdeņradis tiek sūknēts, aukstā plāksne ir vēsāka. Kriogēnā kondensāta biezums ir aptuveni 10 mm. Kriogēnā adsorbcija: gāzes molekulas tiek adsorbētas adsorbenta virsmā, kas uz aukstas plāksnes pārklāta ar vienu molekulārā slāņa biezumu (centimetru secība). Adsorbcijas līdzsvara spiediens ir daudz zemāks nekā tvaika spiediens tajā pašā temperatūrā. Ja ūdeņraža tvaika spiediens ir vienāds ar atmosfēras spiedienu pie 20K, adsorbcijas līdzsvara spiediens ir zemāks nekā 20K aktivētais ogleklis. Tas ļauj sūknēt augstākā temperatūrā, adsorbējot zemākā temperatūrā. Temperatūras slazds: gāzes molekulas, kuras nevar kondensēt sūknēšanas temperatūrā, aprakt un absorbē ar augošu kondensējamas gāzes slāni.
Kopumā sūkņa galīgais spiediens ir kondensētās gāzes tvaika spiediens aukstās plāksnes temperatūrā. 120k temperatūrā ūdens tvaika spiediens ir zemāks nekā PA. 20K temperatūrā visu gāzu tvaika spiediens, izņemot hēliju, neonu un ūdeņradi, ir zemāks nekā PA. Tomēr temperatūras starpības dēļ starp sūkni un auksto plāksni sūkņa galīgais spiediens ir augstāks par kondensāta tvaika spiedienu. Konteineram istabas temperatūrā un zemas temperatūras plāksnei 20K sūkņa galīgais spiediens ir apmēram četras reizes lielāks par kondensāta tvaika spiedienu.