低溫泵概述
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2024-08-07 閱讀
【康沃真空網】低溫泵是利用20K以下的低溫表面來凝聚氣體分子以實現抽氣的一種泵，是目前具有最高極限真空的抽氣泵。它主要用于大型真空系統，如高能物理、超導材料的制備、宇航空間模擬站等要求高清潔、無污染、大抽速、高真空和超高真空等場合。低溫泵又稱冷凝泵、深冷泵。按其工作原理又可分為低溫吸附泵、低溫冷凝泵、致冷機低溫泵。前兩種泵直接使用低溫液體（液氮、液氦等）來進行冷卻的，成本較高，通常僅作為輔助抽氣手段；致冷機低溫泵是利用制冷機產生的深低溫來進行抽氣的泵，其基本結構如圖1-4所示。在制冷機的第一級冷頭上，裝有輻射屏和輻射擋板，溫度處于50-77K，用以冷凝抽除水蒸汽和二氧化碳等氣體，同時還能屏蔽真空室的熱輻射，保護第二級冷頭和深冷板；深冷板裝在第二級冷頭上，溫度為10-20K，板正面光滑的金屬表面可以去除氮、氧等氣體，反面的活性碳可以吸附氫、氦、氖等氣體。通過兩極冷頭的作用，可以達到去除各種氣體的目的，從而獲得超高真空狀態。
低溫泵作為捕獲泵，能用來捕集各種包括有害的或易燃易爆氣體，使其凝結在制冷板上，以達到抽氣的目的。但是，工作一段時間后，低溫泵的低溫排氣能力會降低，因此必須經“再生”處理，即清除低溫凝結層。再生時必須遵循以下幾點要求：
（1）一旦開始再生處理，就必須清除徹底。這是因為局部升溫時會使屏蔽板上冷凝的大量水蒸氣轉移到內部的深冷吸氣板上，嚴重損害低溫泵的抽氣能力。
（2）再生時應使凝結層穩定蒸發，一定不能使系統內氣體壓力超過允許值，否則在除氫這類易燃易爆的氣體時，一旦漏入空氣就有爆炸的危險。
（3）再生時，需嚴防來自前級泵的碳氫化合物進入低溫泵內污染吸氣面，因此要求抽氣時間盡可能短。
