低溫泵工作原理

低溫泵抽氣的兩種方式：低溫冷凝和低溫吸附。低溫冷凝是指利用低溫將可凝性氣體凝固在冷板上，從而達(dá)到抽真空的目的。低溫吸附是基于基體與碰撞的氣體分子之間的束縛力而產(chǎn)生的對氣體分子的相對固定。將不可凝性氣體吸附而達(dá)到抽真空的目的。在15K到80K溫度范圍，水蒸氣、二氧化碳、氧、氮氣、氬氣等氣體在接觸到低溫冷凝板時被凝結(jié)，而氫氣、氦氣、氖氣等難冷凝氣體則被吸附材料吸附。

低溫泵工作原理

低溫沉積層上面平衡壓力和低溫沉積溫度之間的關(guān)系

低溫泵構(gòu)成

低溫泵通常是由四部分組成，分別是低溫泵殼體、低溫冷源、冷凝板、低溫吸附材料。低溫冷源有兩種形式，一種是用低溫介質(zhì)，如液氮、液氦或冷氦氣，另一種是低溫制冷機(jī)，冷源用來創(chuàng)造低溫環(huán)境。冷凝面用來冷凝氣體達(dá)到抽氣效果，低溫吸附材料用來將難冷凝的氣體吸附。

低溫泵構(gòu)成

低溫泵按冷源提供方式分類

1、利用低溫液體做冷源：如液氮和液氦。此種低溫泵特點是性能可靠多用在大型特殊用途。

貯液式低溫泵

2、利用低溫制冷機(jī)做冷源低溫泵。常用的制冷機(jī)有斯特林制冷機(jī)，GM制冷機(jī)和脈管制冷機(jī)等。這種低溫泵通常是中小型的，通用型使用方便，一般沒有安裝方向的要求。

制冷機(jī)低溫泵

3、低溫液體和制冷機(jī)聯(lián)合做冷源。一般采用液氮和GM制冷機(jī)聯(lián)合。此種低溫泵口徑較大，使用在大型設(shè)備上，抽速大。

液氮與制冷機(jī)聯(lián)合低溫泵

低溫泵的特點

1、極限真空度高。一臺標(biāo)準(zhǔn)型的低溫泵，其極限真空度可達(dá)10-7Pa，必要時，在不加其它輔助泵的情況下也可以做到10-9Pa，而理論上，甚至于達(dá)到更高。

2、抽速大。對空氣而言，在同口徑的情況下低溫泵差不多比分子泵和油擴(kuò)散泵抽速大1/3。低溫泵在抽除水蒸汽和其他潮濕混合氣方面具有較大抽速，大多數(shù)情況下，水蒸氣是真空系統(tǒng)的主要負(fù)荷，低溫泵的高抽速使得建立真空的速度比其他真空泵快，可以大大提高產(chǎn)品產(chǎn)出量。低溫泵在抽取輕質(zhì)量分子方面也具有較大抽速，在要求大抽速的真空設(shè)備中，低溫泵是最經(jīng)濟(jì)的。低溫泵可以在很小的口徑提供大的抽速。

低溫泵與同口徑分子泵抽速對比

3、潔凈無油。低溫泵真空室無任何運動部件，真正意義上的“無油”真空泵。切換壓力高。減少抽氣時間，不會產(chǎn)生返油，低溫泵在獲取潔凈和無油真空方面，具有其他產(chǎn)品無法相比的優(yōu)勢。

4、運行成本低。只需提供水電，維護(hù)費用低，低溫泵工作，前級泵休息。

5、安全可靠。 真空腔內(nèi)無任何運動部件，高穩(wěn)定性，可承受固體顆粒的入侵，也不會帶來密封問題， 低溫泵是基于低溫冷凝和吸附而工作的，不需要其他電子材料，不會有波動 不受真空突然破壞的影響，對斷電的”真空慣性“，可有效保護(hù)加工器件。

6、使用方便，工作只需電力和水，可任意方位安裝可智能控制，可實現(xiàn)無人值守或遠(yuǎn)程遙控 即停即開，低溫泵還可進(jìn)行選擇性的抽取某種氣體。

低溫泵的選型原則

低溫泵生產(chǎn)廠家對低溫泵型號的命名各不相同，沒有統(tǒng)一的規(guī)定，但其規(guī)格基本上都是以口徑來定。對低溫泵的選型，主要考慮：抽氣速度、使用的真空范圍、被抽氣體最大流量、抽氣容量和啟動時間。

低溫泵性能名詞解釋

低溫泵的選型步驟

1、計算系統(tǒng)所要求的抽速，選擇相對應(yīng)抽速的低溫泵；

2、根據(jù)工作時某一氣體流量，復(fù)核是否超過低溫泵允許的通導(dǎo)；

3、根據(jù)系統(tǒng)的放氣量，計算低溫泵的再生周期，看是否滿足工藝的要求；

4、查看系統(tǒng)工作時熱源是否影響低溫泵，必要時從結(jié)構(gòu)上進(jìn)行改進(jìn)。