低温表面を使用してガスを凝縮させる真空ポンプで、凝縮ポンプとも呼ばれます。 クライオポンプとは、クリーンな真空を得るために到達圧力が最も低く、排気速度が最も高い真空ポンプです。 半導体や集積回路の研究や製造、分子線研究、真空コーティング装置、真空表面分析装置、イオン注入装置、宇宙シミュレーションなどに幅広く使用されています。 デバイスなど
排気原理 クライオポンプには、液体ヘリウムまたは冷凍機で極低温に冷却されたコールドプレートが装備されています。 それはガスを凝縮し、凝縮物の蒸気圧をポンプの到達圧力以下に保ち、ポンピング効果を達成します。 低温ポンピングの主な機能は、低温凝縮、低温吸着、低温捕捉です。 ①低温凝縮：ガス分子はコールドプレートの表面または凝縮ガス層で凝縮し、平衡圧力は基本的に凝縮物の蒸気圧に等しくなります。 空気をポンピングする場合、コールドプレートの温度は 25K より低くなければなりません。 水素をポンピングすると、コールド プレートの温度が低くなります。 低温凝縮および抽出凝縮層の厚さは、約 10 mm に達することがあります。 ②低温吸着：コールドプレート上に単層（10-8cm）の厚さでコーティングされた吸着剤の表面にガス分子が吸着します。 吸着の平衡圧力は、同じ温度での蒸気圧よりもはるかに低くなります。 水素の蒸気圧が 20K で大気圧と等しい場合、20K の活性炭が水素を吸収すると、吸着の平衡圧力は 10-8 Pa よりも低くなります。 これにより、より高温での極低温吸着によるポンピングが可能になります。 ③極低温トラップ：抽出温度で凝縮できないガス分子は、成長する凝縮性ガス層に埋もれて吸着される。
一般的に言えば、ポンプの到達圧力は、コールド プレートの温度での凝縮ガスの蒸気圧です。 温度が 120K のとき、水の蒸気圧はすでに 10-8 Pa よりも低くなっています。温度が 20K のとき、ヘリウム、ネオン、水素を除いて、他のガスの蒸気圧も {{3} よりも低くなっています。 } Pa。ただし、ポンプで汲み上げられた容器と極低温プレートの温度が異なるため、ポンプの到達圧力は凝縮液の蒸気圧よりも高くなります。 20Kのクライオパネルを備えた室温の容器の場合、ポンプの到達圧力は凝縮液の蒸気圧の約4倍です。