Nguyên tắc bơm của máy bơm đông lạnh

Bơm đông lạnh được cung cấp một tấm lạnh được làm mát đến nhiệt độ cực thấp bởi helium hoặc tủ lạnh. Nó làm cho khí ngưng tụ và giữ cho áp suất hơi của nước ngưng bên dưới áp suất cuối cùng của máy bơm, do đó đạt được hành động bơm. Các chức năng chính của bơm lạnh là ngưng tụ đông lạnh, hấp phụ đông lạnh và bắt giữ lạnh. Ngưng tụ lạnh: Áp suất cân bằng của phân tử khí ngưng tụ trên bề mặt của tấm lạnh hoặc trên lớp khí ngưng tụ về cơ bản bằng áp suất hơi của ngưng tụ. Nhiệt độ của tấm lạnh phải thấp hơn 25k khi không khí được bơm. Khi hydro được bơm, tấm lạnh lạnh hơn. Độ dày của ngưng tụ đông lạnh là khoảng 10 mm. Sự hấp phụ lạnh: Các phân tử khí được hấp phụ vào bề mặt của một chất hấp phụ được phủ trên một tấm lạnh bằng một độ dày lớp phân tử duy nhất (thứ tự centimet). Áp suất cân bằng của sự hấp phụ thấp hơn nhiều so với áp suất hơi ở cùng nhiệt độ. Nếu áp suất hơi của hydro bằng với áp suất khí quyển ở mức 20k, thì áp suất cân bằng hấp phụ thấp hơn so với ở mức hoạt hóa 20k. Điều này làm cho nó có thể bơm ở nhiệt độ cao hơn bằng cách hấp phụ ở nhiệt độ thấp hơn. Bẫy nhiệt độ: Các phân tử khí không thể ngưng tụ ở nhiệt độ bơm được chôn và hấp thụ bởi một lớp khí ngưng tụ đang phát triển.
Nói chung, áp suất cuối cùng của bơm là áp suất hơi của khí ngưng tụ ở nhiệt độ tấm lạnh. Ở nhiệt độ 120k, áp suất hơi của nước thấp hơn so với PA. Ở nhiệt độ 20k, áp suất hơi của tất cả các loại khí, ngoại trừ helium, neon và hydro, thấp hơn so với PA. Tuy nhiên, do chênh lệch nhiệt độ giữa bơm và tấm lạnh, áp suất cuối cùng của máy bơm cao hơn áp suất hơi của nước ngưng. Đối với một thùng chứa ở nhiệt độ phòng và một tấm nhiệt độ thấp ở mức 20k, áp suất cuối cùng của máy bơm gấp khoảng bốn lần so với áp suất hơi ngưng tụ.