1. Lub hauv paus ntsiab lus ntawm huab cua rho tawm
Nyob rau hauv lub cryopump yog ib lub phaj txias txias rau qhov kub qis heev los ntawm cov kua helium los yog lub tub yees. Nws condenses cov pa roj thiab ua kom lub vapor siab ntawm lub condensate hauv qab lub siab kawg ntawm lub twj tso kua mis, thiaj li mus cuag cov nyhuv twj tso kua mis. Lub luag haujlwm tseem ceeb ntawm cov twj tso kua mis kub yog qhov kub thiab txias, tsis kub adsorption thiab tsis tshua muaj kub capture.
① Tsis tshua muaj kub condensation: roj molecules condense nyob rau saum npoo ntawm lub txias phaj los yog nyob rau hauv lub condensed gas txheej, thiab lub equilibrium siab yog yeej sib npaug rau lub vapor siab ntawm lub condensate. Thaum nqus cua, qhov kub ntawm lub phaj txias yuav tsum qis dua 25K; thaum siv hydrogen, qhov kub ntawm lub phaj txias yog qis dua. Lub thickness ntawm qis-kub condensation thiab extraction condensation txheej tuaj yeem ncav cuag li 10 hli.
② Tsawg kub adsorption: Cov roj molecules yog adsorbed rau ntawm qhov chaw ntawm cov adsorbent coated rau ntawm lub phaj txias nrog lub thickness ntawm ib txheej monomolecular (nyob rau hauv qhov kev txiav txim ntawm centimeters). Qhov sib npaug siab rau adsorption yog qis dua qhov vapor siab ntawm qhov kub thiab txias. Yog hais tias lub vapor siab ntawm hydrogen yog sib npaug rau atmospheric siab ntawm 20K, qhov sib npaug siab ntawm adsorption qis dua Pa thaum absorbing hydrogen nrog 20K activated carbon. Qhov no ua rau nws muaj peev xwm ua twj tso kua mis los ntawm cryogenic adsorption ntawm qhov kub siab dua.
③Cryogenic ntxiab: Cov roj molecules uas tsis tuaj yeem condensed ntawm qhov kub thiab txias yog faus thiab adsorbed los ntawm txheej loj hlob ntawm cov roj condensable.
Feem ntau hais lus, qhov kawg siab ntawm lub twj tso kua mis yog lub vapor siab ntawm cov roj condensed ntawm qhov kub ntawm lub phaj txias. Thaum qhov kub thiab txias yog 120K, lub vapor siab ntawm cov dej twb qis dua Pa. Ntawm qhov kub ntawm 20K, tshwj tsis yog rau helium, neon thiab hydrogen, vapor pressures ntawm lwm cov pa roj kuj tseem qis dua Pa.
Txawm li cas los xij, vim qhov sib txawv ntawm qhov ntsuas kub ntawm lub thawv ntim thiab lub phaj txias txias, qhov kawg siab ntawm lub twj tso kua mis siab tshaj qhov vapor siab ntawm condensate. Rau lub nkoj ntawm chav tsev kub, nrog lub cryopanel ntawm 20K, qhov kawg siab ntawm lub twj tso kua mis yog hais txog 4 npaug ntawm vapor siab ntawm condensate.
2. Hom
Cryopumps tau muab faib ua ob hom: txhaj tshuaj-hom kua helium cryopumps thiab kaw-circuit gas helium tub yees cryopumps.
Txhaj kua helium cryopump
Nws yog tsim los ntawm cov kua helium ntim, lub twj tso kua mis lub cev thiab cov kua nitrogen kab noj hniav txuas nrog lub baffle. Txhawm rau txo qis kev noj cov kua helium, cov phab ntsa sab nrauv ntawm cov kua helium ntim tau txais ob txheej txheej thermal rwb thaiv tsev phab ntsa thiab raug tshem tawm ntawm nruab nrab.
Thaum lub twj tso kua mis pre-pumped rau Pa siab, kua nitrogen thiab kua helium raug txhaj, thiab cov roj condenses ntawm lub phaj txias ua hauj lwm ntawm 4.2K. Tom qab lub twj tso kua mis ua ntej, lub siab ib nrab ntawm helium thiab hydrogen yog nyob rau hauv qhov kev txiav txim ntawm Pa, yog li lub twj tso kua mis tuaj yeem tau txais qhov siab tshaj plaws hauv qab Pa. yuav raug txo kom 2.3K, thiab qhov kev txwv qis tuaj yeem tau txais.
Kaw lub voj voog roj helium tub yees cryopump
Nws yog ib hom tshiab ntawm cryopump uas tau tshwm sim hauv xyoo 1970s. Lub twj tso kua mis no tsis haus helium, yooj yim rau kev khiav lag luam, tswj tau yooj yim, thiab siv ntau dua. Lub tub yees nruab nrab ntawm lub tub yees yog roj helium, qhov kub ntawm thawj theem txias phaj yog 50-100K, thiab daim ntawv thov raug yog 65K, uas yog siv rau condense dej vapor thiab pre-txias lwm yam gases; Qhov kub ntawm lub phaj txias thib ob yog 10-20K, uas yog siv los ua kom cov nitrogen, cov pa roj xws li oxygen thiab argon.
Sab hauv ntawm lub phaj thib ob yog coated nrog cov pa roj carbon activated. Activated carbon muaj zog adsorption muaj peev xwm rau helium, neon thiab hydrogen ntawm qhov kub thiab txias. Lub phaj txias yog ua los ntawm cov hlau tsis muaj oxygen, thiab qhov saum npoo yog polished mus rau ib daim iav qib kom txo tau cov emissivity.
Lub siab kawg ntawm lub twj tso kua mis yog Pa, qhov kev ua haujlwm siab yog Pa, thiab lub siab ua ntej yuav tsum yog 1 Pa. Cov twj tso kua mis ntawm cov khoom tiav tau mus txog 60, 000 litres / thib ob. Tsis tas li ntawd, raws li cov yam ntxwv ntawm cov txheej txheem, cov cua txias lub phaj tuaj yeem muab tso rau hauv lub thawv ntim, thiab cov cua rho tawm tuaj yeem ncav cuag ntau dua 106 litres / thib ob.