低溫泵抽氣原理

在低溫泵內設有由液氦或製冷機冷卻到極低溫度的冷板◕₪•↟。它使氣體凝結₪•，並保持凝結物的蒸汽壓力低於泵的極限壓力₪•，從而達到抽氣作用◕₪•↟。低溫抽氣的主要作用是低溫冷凝◕◕↟₪·、低溫吸附和低溫捕集◕₪•↟。

①低溫冷凝₪✘：氣體分子冷凝在冷板表面上或冷凝在已冷凝的氣體層上₪•，其平衡壓力基本上等於冷凝物的蒸氣壓◕₪•↟。抽空氣時₪•，冷板溫度必須低於 25K；抽氫時₪•，冷板溫度更低◕₪•↟。低溫冷凝抽氣冷凝層厚度可達10毫米左右◕₪•↟。

②低溫吸附₪✘：氣體分子以一個單分子層厚 (10-8釐米數量級)被吸附到塗在冷板上的吸附劑表面上◕₪•↟。吸附的平衡壓力比相同溫度下的蒸氣壓力低得多◕₪•↟。如在 20K時氫的蒸氣壓力等於大氣壓力₪•，用 20K的活性炭吸氫時吸附平衡壓力則低於10-8 帕◕₪•↟。這樣就可能在較高溫度下透過低溫吸附來進行抽氣◕₪•↟。

③低溫捕集₪✘：在抽氣溫度下不能冷凝的氣體分子₪•，被不斷增長的可冷凝氣體層埋葬和吸附◕₪•↟。

一般說來₪•，泵的極限壓力就是冷板溫度下的被冷凝氣體的蒸氣壓力◕₪•↟。溫度為120K時₪•，水的蒸氣壓已低於10-8帕◕₪•↟。溫度為20K時₪•，除氦◕◕↟₪·、氖和氫外₪•，其他氣體的蒸氣壓也低於10-8帕◕₪•↟。但由於被抽容器和低溫冷板的溫度不同₪•，泵的極限壓力高於冷凝物的蒸氣壓◕₪•↟。對於室溫下的容器₪•，低溫板為20K時₪•，泵的極限壓力約為冷凝物蒸氣壓力的4倍◕₪•↟。