Μια αντλία κενού που χρησιμοποιεί μια επιφάνεια χαμηλής θερμοκρασίας για τη συμπύκνωση αερίου, γνωστή και ως αντλία συμπυκνωμάτων. Η κρυοαντλία είναι η αντλία κενού με τη χαμηλότερη τελική πίεση και τον υψηλότερο ρυθμό άντλησης για την επίτευξη καθαρού κενού. Χρησιμοποιείται ευρέως στην έρευνα και παραγωγή ημιαγωγών και ολοκληρωμένων κυκλωμάτων, καθώς και στην έρευνα μοριακής δέσμης, στον εξοπλισμό επίστρωσης κενού, στα όργανα ανάλυσης επιφάνειας κενού, στους εμφυτευτές ιόντων και στην προσομοίωση χώρου. συσκευές κ.λπ.
Αρχή άντλησης Η κρυοπαντλία είναι εξοπλισμένη με ψυχρή πλάκα που ψύχεται σε πολύ χαμηλή θερμοκρασία με υγρό ήλιο ή ψυγείο. Συμπυκνώνει το αέριο και διατηρεί την τάση ατμών του συμπυκνώματος κάτω από την τελική πίεση της αντλίας, έτσι ώστε να επιτυγχάνεται το αποτέλεσμα άντλησης. Οι κύριες λειτουργίες της άντλησης χαμηλής θερμοκρασίας είναι η συμπύκνωση χαμηλής θερμοκρασίας, η προσρόφηση σε χαμηλή θερμοκρασία και η σύλληψη χαμηλής θερμοκρασίας. ① Συμπύκνωση χαμηλής θερμοκρασίας: τα μόρια αερίου συμπυκνώνονται στην επιφάνεια της ψυχρής πλάκας ή στο στρώμα συμπυκνωμένου αερίου και η πίεση ισορροπίας είναι βασικά ίση με την τάση ατμών του συμπυκνώματος. Κατά την άντληση αέρα, η θερμοκρασία της ψυχρής πλάκας πρέπει να είναι χαμηλότερη από 25 K. κατά την άντληση υδρογόνου, η θερμοκρασία της ψυχρής πλάκας είναι χαμηλότερη. Το πάχος του στρώματος συμπύκνωσης και εξαγωγής χαμηλής θερμοκρασίας μπορεί να φτάσει περίπου τα 10 mm. ②Απορρόφηση χαμηλής θερμοκρασίας: Τα μόρια αερίου απορροφώνται στην επιφάνεια του προσροφητικού που επικαλύπτεται στην ψυχρή πλάκα με πάχος μονοστοιβάδας (10-8 cm). Η πίεση ισορροπίας για την προσρόφηση είναι πολύ χαμηλότερη από την τάση ατμών στην ίδια θερμοκρασία. Εάν η τάση ατμών του υδρογόνου είναι ίση με την ατμοσφαιρική πίεση στους 20 K, η πίεση ισορροπίας προσρόφησης είναι χαμηλότερη από 10-8 Pa όταν ο ενεργός άνθρακας με 20 K απορροφά υδρογόνο. Αυτό καθιστά δυνατή την εκτέλεση άντλησης με κρυογονική προσρόφηση σε υψηλότερες θερμοκρασίες. ③ Κρυογονική παγίδευση: Τα μόρια αερίου που δεν μπορούν να συμπυκνωθούν στη θερμοκρασία εκχύλισης θάβονται και απορροφώνται από το αναπτυσσόμενο στρώμα συμπυκνώσιμου αερίου.
Σε γενικές γραμμές, η τελική πίεση της αντλίας είναι η τάση ατμών του συμπυκνωμένου αερίου στη θερμοκρασία της ψυχρής πλάκας. Όταν η θερμοκρασία είναι 120 K, η τάση ατμών του νερού είναι ήδη χαμηλότερη από 10-8 Pa. Όταν η θερμοκρασία είναι 20 K, εκτός από ήλιο, νέον και υδρογόνο, η τάση ατμών άλλων αερίων είναι επίσης χαμηλότερη από {{3} } Pa. Ωστόσο, λόγω των διαφορετικών θερμοκρασιών του αντλούμενου δοχείου και της κρυογονικής ψυχρής πλάκας, η τελική πίεση της αντλίας είναι υψηλότερη από την τάση ατμών του συμπυκνώματος. Για ένα δοχείο σε θερμοκρασία δωματίου, με κρυοπάνελ 20 K, η τελική πίεση της αντλίας είναι περίπου 4 φορές η τάση ατμών του συμπυκνώματος.