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麵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厘米數量級)被吸附到塗在冷板上的吸附劑表麵上 。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通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 。