Gazı yoğunlaştırmak için düşük sıcaklıklı bir yüzey kullanan bir vakum pompası, aynı zamanda kondensat pompası olarak da bilinir. Kriyopompa, temiz bir vakum elde etmek için en düşük nihai basınca ve en yüksek pompalama hızına sahip vakum pompasıdır. Yarı iletkenlerin ve entegre devrelerin araştırılması ve üretiminin yanı sıra moleküler ışın araştırmalarında, vakumlu kaplama ekipmanlarında, vakumlu yüzey analiz cihazlarında, iyon implanterlerinde ve uzay simülasyonunda yaygın olarak kullanılmaktadır. cihazlar, vb.
Pompalama prensibi Kriyopomp, sıvı helyum veya bir buzdolabı ile çok düşük bir sıcaklığa soğutulan soğuk bir plaka ile donatılmıştır. Gazı yoğunlaştırır ve pompalama etkisini elde etmek için kondensin buhar basıncını pompanın nihai basıncının altında tutar. Düşük sıcaklıkta pompalamanın ana işlevleri, düşük sıcaklıkta yoğuşma, düşük sıcaklıkta adsorpsiyon ve düşük sıcaklıkta yakalamadır. ① Düşük sıcaklıkta yoğuşma: gaz molekülleri soğuk plakanın yüzeyinde veya yoğunlaştırılmış gaz tabakası üzerinde yoğunlaşır ve denge basıncı temel olarak yoğuşmanın buhar basıncına eşittir. Hava pompalarken, soğuk plakanın sıcaklığı 25K'dan düşük olmalıdır; hidrojen pompalarken, soğuk plakanın sıcaklığı daha düşüktür. Düşük sıcaklıkta yoğuşma ve ekstraksiyon yoğuşma tabakasının kalınlığı yaklaşık 10 mm'ye ulaşabilir. ②Düşük sıcaklık adsorpsiyonu: Gaz molekülleri, tek tabaka kalınlığında (10-8 cm) soğuk plaka üzerine kaplanmış adsorbanın yüzeyinde adsorbe edilir. Adsorpsiyon için denge basıncı, aynı sıcaklıktaki buhar basıncından çok daha düşüktür. Hidrojenin buhar basıncı, 20K'daki atmosfer basıncına eşitse, 20K ile aktifleştirilmiş karbon hidrojeni emdiğinde adsorpsiyonun denge basıncı 10-8 Pa'dan düşüktür. Bu, daha yüksek sıcaklıklarda kriyojenik adsorpsiyon ile pompalamayı mümkün kılar. ③Kriyojenik yakalama: Ekstraksiyon sıcaklığında yoğunlaşamayan gaz molekülleri, büyüyen yoğunlaşabilir gaz tabakası tarafından gömülür ve adsorbe edilir.
Genel olarak, pompanın nihai basıncı, soğuk plakanın sıcaklığında yoğunlaşmış gazın buhar basıncıdır. Sıcaklık 120K olduğunda, suyun buhar basıncı zaten 10-8 Pa'dan daha düşüktür. Sıcaklık 20K olduğunda, helyum, neon ve hidrojen hariç, diğer gazların buhar basıncı da {{3}'den daha düşüktür. } Pa. Ancak, pompalanan kabın ve kriyojenik soğuk plakanın farklı sıcaklıkları nedeniyle, pompanın nihai basıncı kondensin buhar basıncından daha yüksektir. 20K kriyopaneli olan oda sıcaklığındaki bir kap için, pompanın nihai basıncı, kondensin buhar basıncının yaklaşık 4 katıdır.