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低溫泵的原理與結構

來源:真空技術網(www.sakcw.tw)北京衛星環境工程研究所 作者:趙月帥

  低溫泵的抽氣原理主要是利用低溫表面抽除真空容器中的氣體來獲得和保持真空。低溫泵抽除氣體的方式主要有兩種形式:低溫冷凝和低溫吸附,如圖1所示。

低溫冷凝和低溫吸附 

 圖1 低溫冷凝和低溫吸附

  低溫泵主要由泵殼、障板和冷屏、冷頭、二級冷板等組成。為了監測到低溫泵的使用情況,在障板、冷屏以及二級冷板上安裝了硅二極管,可以監測到低溫泵內的溫度。

  低溫泵是依靠小型制冷機提供冷量,將二級冷板冷卻到12K以下,使低溫表面具備抽氣能力。

  利用液氮提供80K左右的冷屏蔽,為二級冷板提供冷背景,并冷凝大量水汽等,保證冷板具備持續抽氣能力,提高極限真空。

  不銹鋼泵殼提供密封環境,支撐內部和外部設備及部件,形成泵體。

  泵口的障板主要是為進入泵內的氣體遇冷,并冷凝部分氣體,保護冷板不受熱沖擊。

  這三部分從外到內溫度從高到低,要求互不接觸, 互相熱隔絕,逐層提供冷屏蔽。

低溫泵內部結構圖

圖2 低溫泵內部結構圖

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