Cryopump adalah pompa vakum yang menggunakan permukaan suhu rendah untuk memadatkan gas, juga dikenal sebagai pompa kondensat. Cryopump dapat memperoleh vakum bersih dengan tingkat pemompaan tertinggi dan tekanan tertinggi terendah, dan banyak digunakan dalam penelitian dan produksi semikonduktor dan sirkuit terpadu, serta penelitian balok molekuler, peralatan pelapis vakum, instrumen analisis permukaan vakum, implanter ion dan perangkat simulasi ruang, dll. aspek.
prinsip pemompaan
Di dalam cryopump ada piring dingin yang didinginkan hingga suhu yang sangat rendah oleh helium cair atau lemari es. Ini memadatkan gas dan menjaga tekanan uap kondensat di bawah tekanan akhir pompa, sehingga mencapai efek pemompaan. Fungsi utama pemompaan suhu rendah adalah kondensasi suhu rendah, adsorpsi suhu rendah dan penangkapan suhu rendah.
(1) Kondensasi suhu rendah: molekul gas mengembun di permukaan pelat dingin atau pada lapisan gas kental, dan tekanan kesetimbangan pada dasarnya sama dengan tekanan uap kondensat. Saat memompa udara, suhu pelat dingin harus lebih rendah dari 25K; saat memompa hidrogen, suhu pelat dingin lebih rendah. Ketebalan kondensasi suhu rendah dan lapisan kondensasi ekstraksi bisa mencapai sekitar 10 mm.
(2) Adsorpsi suhu rendah: Molekul gas diserap pada permukaan adsorben yang dilapisi pada pelat dingin dengan ketebalan lapisan monomolekul (dalam urutan sentimeter). Tekanan kesetimbangan untuk adsorpsi jauh lebih rendah daripada tekanan uap pada suhu yang sama.
Jika tekanan uap hidrogen sama dengan tekanan atmosfer pada 20K, tekanan kesetimbangan adsorpsi lebih rendah dari Pa ketika menyerap hidrogen dengan karbon aktif 20K. Hal ini memungkinkan untuk melakukan pemompaan dengan adsorpsi kriogenik pada suhu yang lebih tinggi.
(3) Perangkap kriogenik: Molekul gas yang tidak dapat dikondensasi pada suhu ekstraksi dikubur dan diserap oleh lapisan gas kondensasi yang tumbuh.
Secara umum, tekanan utama pompa adalah tekanan uap gas kental pada suhu pelat dingin. Ketika suhu 120K, tekanan uap air sudah lebih rendah dari Pa. Pada suhu 20K, kecuali helium, neon dan hidrogen, tekanan uap gas lain juga lebih rendah dari Pa.
Namun, karena suhu yang berbeda dari wadah yang dipompa dan pelat dingin kriogenik, tekanan akhir pompa lebih tinggi daripada tekanan uap kondensat.
Untuk bejana pada suhu kamar, dengan cryopanel 20K, tekanan akhir pompa adalah sekitar 4 kali tekanan uap kondensat.