Principiul de pompare al pompei criogene

Pompa criogenică este prevăzută cu o placă rece care este răcită la temperaturi extrem de scăzute de heliu lichid sau frigider. Acesta face ca gazul să se condenseze și menține presiunea de vapori a condensului sub presiunea finală a pompei, obținând astfel acțiunea de pompare. Principalele funcții ale pompei criogene sunt condensarea criogenă, adsorbția criogenă și captarea criogenică. Condensare la rece: presiunea de echilibru a unei molecule de gaz condensare pe suprafața plăcii reci sau pe stratul de gaz condensat este practic egală cu presiunea de vapori a condensului. Temperatura plăcii reci trebuie să fie mai mică de 25k atunci când este pompat aerul. Când hidrogenul este pompat, placa rece este mai rece. Grosimea condensului criogen este de aproximativ 10 mm. Adsorbția criogenă: moleculele de gaz sunt adsorbite la suprafața unui adsorbant acoperit pe o placă rece de o grosime a stratului molecular unic (ordinea de centimetri). Presiunea de echilibru a adsorbției este mult mai mică decât presiunea de vapori la aceeași temperatură. Dacă presiunea de vapori a hidrogenului este egală cu presiunea atmosferică la 20K, presiunea de echilibru de adsorbție este mai mică decât cea la 20K activată de carbon. Acest lucru face posibilă pomparea la temperaturi mai ridicate, adsorbând la temperaturi mai scăzute. Capcana de temperatură: moleculele de gaz care nu pot fi condensate la temperatura de pompare sunt îngropate și absorbite de un strat în creștere de gaz condensabil.
În general, presiunea finală a pompei este presiunea de vapori a gazului condensat la temperatura plăcii reci. La o temperatură de 120k, presiunea de vapori a apei este mai mică decât cea a PA. La o temperatură de 20k, presiunea de vapori a tuturor gazelor, cu excepția heliului, neonului și hidrogenului, este mai mică decât cea a PA. Cu toate acestea, datorită diferenței de temperatură dintre pompă și placa rece, presiunea finală a pompei este mai mare decât presiunea de vapori a condensului. Pentru un recipient la temperatura camerei și o placă de temperatură scăzută la 20k, presiunea finală a pompei este de aproximativ patru ori mai mare decât cea a presiunii de vapori a condensului.