Una bomba de vacío que usa una superficie de baja temperatura para condensar el gas, también conocida como bomba de condensado. La criobomba es la bomba de vacío con la presión final más baja y la tasa de bombeo más alta para obtener un vacío limpio. Es ampliamente utilizado en la investigación y producción de semiconductores y circuitos integrados, así como en la investigación de haces moleculares, equipos de revestimiento al vacío, instrumentos de análisis de superficies al vacío, implantadores de iones y simulación espacial. dispositivos, etc
Principio de bombeo La criobomba está equipada con una placa fría enfriada a muy baja temperatura por helio líquido o un frigorífico. Condensa el gas y mantiene la presión de vapor del condensado por debajo de la presión final de la bomba, para lograr el efecto de bombeo. Las funciones principales del bombeo a baja temperatura son la condensación a baja temperatura, la adsorción a baja temperatura y la captura a baja temperatura. ① Condensación a baja temperatura: las moléculas de gas se condensan en la superficie de la placa fría o en la capa de gas condensado, y la presión de equilibrio es básicamente igual a la presión de vapor del condensado. Al bombear aire, la temperatura de la placa fría debe ser inferior a 25K; al bombear hidrógeno, la temperatura de la placa fría es más baja. El espesor de la capa de condensación de extracción y condensación a baja temperatura puede alcanzar unos 10 mm. ②Adsorción a baja temperatura: las moléculas de gas se adsorben en la superficie del adsorbente que recubre la placa fría con un espesor de monocapa (10-8 cm). La presión de equilibrio para la adsorción es mucho menor que la presión de vapor a la misma temperatura. Si la presión de vapor del hidrógeno es igual a la presión atmosférica a 20K, la presión de adsorción de equilibrio es inferior a 10-8 Pa cuando el carbón activado con 20K absorbe hidrógeno. Esto hace posible realizar bombeos por adsorción criogénica a temperaturas más altas. ③Atrapamiento criogénico: las moléculas de gas que no pueden condensarse a la temperatura de extracción quedan enterradas y adsorbidas por la capa creciente de gas condensable.
En términos generales, la presión máxima de la bomba es la presión de vapor del gas condensado a la temperatura de la placa fría. Cuando la temperatura es de 120 K, la presión de vapor del agua ya es inferior a 10-8 Pa. Cuando la temperatura es de 20 K, a excepción del helio, el neón y el hidrógeno, la presión de vapor de otros gases también es inferior a {{3} } Pa. Sin embargo, debido a las diferentes temperaturas del recipiente bombeado y la placa fría criogénica, la presión final de la bomba es mayor que la presión de vapor del condensado. Para un recipiente a temperatura ambiente, con un criopanel de 20K, la presión máxima de la bomba es aproximadamente 4 veces la presión de vapor del condensado.