1. Il-prinċipju tal-estrazzjoni tal-arja
Ġewwa l-cryopump hemm pjanċa kiesħa mkessħa għal temperatura baxxa ħafna b'elju likwidu jew friġġ. Jikkondensa l-gass u jżomm il-pressjoni tal-fwar tal-kondensat taħt il-pressjoni aħħarija tal-pompa, sabiex jinkiseb l-effett tal-ippumpjar. Il-funzjonijiet ewlenin tal-ippumpjar f'temperatura baxxa huma kondensazzjoni f'temperatura baxxa, adsorbiment f'temperatura baxxa u qbid f'temperatura baxxa.
① Kondensazzjoni f'temperatura baxxa: molekuli tal-gass jikkondensaw fuq il-wiċċ tal-pjanċa kiesħa jew fuq is-saff tal-gass ikkondensat, u l-pressjoni tal-ekwilibriju hija bażikament ugwali għall-pressjoni tal-fwar tal-kondensat. Meta tippompja l-arja, it-temperatura tal-pjanċa kiesħa għandha tkun inqas minn 25K; meta tippompja l-idroġenu, it-temperatura tal-pjanċa kiesħa hija aktar baxxa. Il-ħxuna tas-saff tal-kondensazzjoni b'temperatura baxxa u l-estrazzjoni tal-kondensazzjoni tista 'tilħaq madwar 10 mm.
②Assorbiment f'temperatura baxxa: Il-molekuli tal-gass huma adsorbiti fuq il-wiċċ tal-adsorbent miksi fuq il-pjanċa kiesħa bi ħxuna ta 'saff monomolekulari (fl-ordni ta' ċentimetri). Il-pressjoni tal-ekwilibriju għall-adsorbiment hija ħafna aktar baxxa mill-pressjoni tal-fwar fl-istess temperatura. Jekk il-pressjoni tal-fwar tal-idroġenu hija ugwali għall-pressjoni atmosferika f'20K, il-pressjoni tal-ekwilibriju tal-adsorbiment hija inqas minn Pa meta tassorbi l-idroġenu b'20K karbonju attivat. Dan jagħmilha possibbli li jsir ippumpjar permezz ta 'assorbiment krijoġeniku f'temperaturi ogħla.
③Insib krijoġeniku: Molekuli tal-gass li ma jistgħux jiġu kkondensati fit-temperatura ta 'estrazzjoni huma midfuna u adsorbiti mis-saff dejjem jikber ta' gass kondensable.
B'mod ġenerali, il-pressjoni aħħarija tal-pompa hija l-pressjoni tal-fwar tal-gass ikkondensat fit-temperatura tal-pjanċa kiesħa. Meta t-temperatura tkun 120K, il-pressjoni tal-fwar tal-ilma hija diġà inqas minn Pa. F'temperatura ta '20K, ħlief għall-elju, neon u idroġenu, il-pressjonijiet tal-fwar ta' gassijiet oħra huma wkoll aktar baxxi minn Pa.
Madankollu, minħabba t-temperaturi differenti tal-kontenitur ippumpjat u l-pjanċa kiesħa krijoġenika, il-pressjoni aħħarija tal-pompa hija ogħla mill-pressjoni tal-fwar tal-kondensat. Għal bastiment f'temperatura tal-kamra, bi cryopanel ta '20K, il-pressjoni aħħarija tal-pompa hija madwar 4 darbiet il-pressjoni tal-fwar tal-kondensat.
2. Ittajpja
Krijopompi huma maqsuma f'żewġ tipi: krijopompi tal-elju likwidu tat-tip ta 'injezzjoni u krijopompi tal-friġġ tal-elju tal-gass b'ċirkwit magħluq.
Injezzjoni likwidu elju cryopomp
Huwa magħmul prinċipalment minn kontenitur tal-elju likwidu, korp tal-pompa u kavità tan-nitroġenu likwidu konness ma 'baffle. Sabiex jitnaqqas il-konsum tal-elju likwidu, il-ħajt ta 'barra tal-kontenitur tal-elju likwidu jadotta ħajt ta' insulazzjoni termali b'saff doppju u jiġi evakwat bejniethom.
Meta l-pompa tiġi ppumpjata minn qabel għal pressjoni Pa, nitroġenu likwidu u elju likwidu jiġu injettati, u l-gass jikkondensa fuq il-pjanċa kiesħa tax-xogħol ta '4.2K. Wara l-ippumpjar minn qabel, il-pressjoni parzjali tal-elju u l-idroġenu hija fl-ordni ta 'Pa, għalhekk il-pompa tista' tikseb il-pressjoni aħħarija taħt Pa. Jekk il-kontenitur tal-elju likwidu jiġi evakwat u dekompressat għal 6650 Pa, it-temperatura tal-elju likwidu tista ' titnaqqas għal 2.3K, u tista 'tinkiseb pressjoni ta' limitu aktar baxx.
Cryopomp tal-friġġ tal-elju tal-gass taċ-ċiklu magħluq
Huwa tip ġdid ta 'cryopomp li deher fis-snin sebgħin. Din il-pompa ma tikkonsmax elju, hija faċli biex topera, faċli biex tinżamm, u tintuża dejjem aktar. Il-mezz ta 'refriġerazzjoni tal-friġġ huwa elju tal-gass, it-temperatura tal-pjanċa kiesħa tal-ewwel stadju hija 50-100K, u l-applikazzjoni tipika hija 65K, li tintuża biex tikkondensa fwar tal-ilma u kessaħ minn qabel gassijiet oħra; it-temperatura tal-pjanċa kiesħa tat-tieni stadju hija 10-20K, li tintuża biex tikkondensa n-nitroġenu, gassijiet bħal ossiġnu u argon.
Il-wiċċ ta 'ġewwa tal-pjanċa kiesħa sekondarja huwa miksi b'karbonju attivat. Il-karbonju attivat għandu kapaċità qawwija ta 'assorbiment għall-elju, neon u idroġenu f'temperatura baxxa. Il-pjanċa kiesħa hija magħmula minn ram mingħajr ossiġnu, u l-wiċċ huwa illustrat għal livell ta 'mera biex titnaqqas l-emissività.
Il-pressjoni aħħarija tal-pompa hija Pa, il-medda tal-pressjoni tax-xogħol hija Pa, u l-pressjoni ta 'qabel l-ippumpjar hija meħtieġa li tkun 1 Pa. Ir-rata tal-ippumpjar tal-prodott lest laħqet 60,000 litru/sekonda. Barra minn hekk, skont il-karatteristiċi tal-proċess, il-pjanċa kiesħa tal-estrazzjoni tal-arja tista 'tiġi rranġata fil-kontenitur ippumpjat, u r-rata tal-estrazzjoni tal-arja tista' tilħaq aktar minn 106 litru/sekonda.