60-70L / Κρυογόνος υγρή αντλία οξυγόνου ανταλλακτικών εγκαταστάσεων οξυγόνου ποσοστού ροής Χ

60-70L / Κρυογόνος υγρή αντλία οξυγόνου ανταλλακτικών εγκαταστάσεων οξυγόνου ποσοστού ροής Χ

1. περιγραφή

Ένα cryopump ή μια «κρυογόνος αντλία» είναι μια κενή αντλία που παγιδεύει τα αέρια και τους ατμούς με τη συμπύκνωση τους σε μια κρύα επιφάνεια, αλλά είναι μόνο αποτελεσματικό σε μερικά αέρια. Η αποτελεσματικότητα εξαρτάται από τα παγώνοντας και σημεία βρασμού του αερίου σχετικά με τη θερμοκρασία των cryopump. Χρησιμοποιούνται μερικές φορές για να εμποδίσουν τους ιδιαίτερους μολυσματικούς παράγοντες, παραδείγματος χάριν μπροστά από μια αντλία διάχυσης για να παγιδεψουν το backstreaming πετρέλαιο, ή μπροστά από έναν μετρητή McLeod για να κρατήσουν έξω το νερό. Σε αυτήν την λειτουργία, καλούνται ένα cryotrap, waterpump ή κρύα παγίδα, ακόμα κι αν ο φυσικός μηχανισμός είναι ο ίδιος όπως για ένα cryopump.

Το Cryotrapping μπορεί επίσης να αναφερθεί σε μια κάπως διαφορετική επίδραση, όπου τα μόρια θα αυξήσουν το χρόνο κατοικιών τους σε μια κρύα επιφάνεια χωρίς πραγματικά να παγώσουν (supercooling). Υπάρχει μια καθυστέρηση μεταξύ του μορίου που προσκρούει στην επιφάνεια και που αναπηδά από την. Η κινητική ενέργεια θα έχει χαθεί καθώς τα μόρια επιβραδύνουν. Παραδείγματος χάριν, το υδρογόνο δεν θα συμπυκνώσει σε 8 Kelvin, αλλά μπορεί να είναι. Αυτό παγιδεύει αποτελεσματικά τα μόρια για μεγάλο χρονικό διάστημα και με αυτόν τον τρόπο τα αφαιρεί από το κενό περιβάλλον ακριβώς όπως cryopumping.

2. λειτουργία

Το Cryopumps δροσίζεται συνήθως από το συμπιεσμένο ήλιο, αν και μπορούν επίσης να χρησιμοποιήσουν τον ξηρό πάγο, υγρό άζωτο, ή οι αυτόνομες εκδόσεις μπορούν να περιλάβουν ένα ενσωματωμένο cryocooler. Τα διαφράγματα είναι συχνά συνδεμένα με το κρύο κεφάλι για να επεκτείνουν τη επιφάνεια διαθέσιμη για τη συμπύκνωση, αλλά αυτά αυξάνουν επίσης τη λήψη της ακτινοβολίας θερμότητας του cryopump. Με τον καιρό, η επιφάνεια διαποτίζει τελικά με το συμπύκνωμα και έτσι η ταχύτητα άντλησης μειώνεται βαθμιαία σε μηδέν. Θα κρατήσει τα παγιδευμένα αέρια εφ' όσον παραμένει κρύο, αλλά δεν θα συμπυκνώσει τα φρέσκα αέρια από τις διαρροές ή έως ότου αναπαράγεται. Ο κορεσμός συμβαίνει πολύ γρήγορα στα χαμηλά κενά, έτσι cryopumps συνήθως μόνο χρησιμοποιείται στα υψηλά ή υπερβολιά υψηλός κενά συστήματα.

Το cryopump παρέχει γρήγορα, καθαρή άντληση όλων των αερίων στα 10⁻³ 10 Torr⁻⁹ στη σειρά. Το cryopump λειτουργεί στην αρχή ότι τα αέρια μπορούν να συμπυκνωθούν και να γίνουν εξαιρετικά - χαμηλές πιέσεις ατμού, υψηλές ταχύτητες επίτευξης και ρυθμοαποδόσεις. Το κρύο κεφάλι αποτελείται από έναν δύο σταδίων κρύο επικεφαλής κύλινδρο (μέρος του κενού σκάφους) και μια μονάδα displacer συνέλευση κίνησης. Αυτοί παράγουν μαζί την ψύξη κλείνω-κύκλων στις θερμοκρασίες που κυμαίνονται από 60 ως 80K για τον πρώτης φάσης κρύο σταθμό ως 10 ως 20K για το δευτέρου επιπέδου κρύο σταθμό, χαρακτηριστικά.

Μερικά cryopumps έχουν τα πολλαπλάσια στάδια στις διάφορες χαμηλές θερμοκρασίες, με τα εξωτερικά στάδια που προστατεύουν τα πιό κρύα εσωτερικά στάδια. Τα εξωτερικά στάδια συμπυκνώνουν τα υψηλά αέρια σημείου βρασμού όπως το νερό και το έλαιο, σώζοντας κατά συνέπεια την ικανότητα επιφάνειας και ψύξης των εσωτερικών σταδίων για τα χαμηλότερα αέρια σημείου βρασμού όπως το άζωτο.

Δεδομένου ότι την οι θερμοκρασίες ψύξης μειώνονται κατά χρησιμοποίηση του ξηρού πάγου, το υγρό άζωτο, κατόπιν συμπιεσμένο ήλιο, χαμηλότερα molecular-weight αέρια μπορεί να παγιδευτεί. Το παγιδεύοντας άζωτο, το ήλιο, και το υδρογόνο απαιτούν εξαιρετικά - χαμηλές θερμοκρασίες (~10K) και μεγάλη επιφάνεια όπως περιγράφεται παρακάτω. Ακόμη και σε αυτήν την θερμοκρασία, το ελαφρύτερα ήλιο αερίων και το υδρογόνο έχουν την πολύ χαμηλή αποδοτικότητα παγίδευσης και είναι τα κυρίαρχα μόρια στα υπερβολιά υψηλός κενά συστήματα.

Το Cryopumps συνδυάζεται συχνά με τις αντλίες προσρόφησης με την επένδυση του κρύου κεφαλιού με ιδιαίτερα να προσροφήσει τα υλικά όπως ο ενεργοποιημένος ξυλάνθρακας ή zeolite. Δεδομένου ότι ο ροφητήρας διαποτίζει, η αποτελεσματικότητα των μειώσεων προσρόφησης αντλιών, αλλά μπορεί να επαναφορτιστεί με τη θέρμανση του zeolite υλικού (κατά προτίμηση υπό τους όρους της χαμηλής πίεσης) στα outgas αυτό. Η θερμοκρασία διακοπής της zeolite πορώδους δομής του υλικού μπορεί να περιορίσει τη μέγιστη θερμοκρασία ότι μπορεί να θερμαθεί για την αναγέννηση.

Οι αντλίες προσρόφησης είναι ένας τύπος cryopump που χρησιμοποιείται συχνά ως αντλίες χοντροδουλέματος για να μειώσει τις πιέσεις από τη σειρά ατμοσφαιρικού σε παραγγελία 0,1 PA (10 Torr⁻³), ενώ οι χαμηλότερες πιέσεις επιτυγχάνονται χρησιμοποιώντας μια αντλία λήξης (δείτε το κενό).

3. αναγέννηση

Η αναγέννηση ενός cryopump είναι η διαδικασία τα παγιδευμένα αέρια. Κατά τη διάρκεια ενός κύκλου αναγέννησης, το cryopump θερμαίνεται στη θερμοκρασία δωματίου ή υψηλότερος, επιτρέποντας στα παγιδευμένα αέρια για να αλλάξει από ένα στερεάς κατάστασης σε ένα αεριώδες κράτος και με αυτόν τον τρόπο να απελευθερωθεί από το cryopump μέσω μιας ανακουφιστικής βαλβίδας πίεσης στην ατμόσφαιρα.

Ο περισσότερος εξοπλισμός παραγωγής που χρησιμοποιεί ένα cryopump έχει μέσα να απομονώσει το cryopump από την κενή αίθουσα έτσι η αναγέννηση πραγματοποιείται χωρίς έκθεση του κενού συστήματος στα απελευθερωμένα αέρια όπως ο υδρατμός. Ο υδρατμός είναι το σκληρότερο φυσικό στοιχείο για να αφαιρέσει από τους κενούς τοίχους αιθουσών επάνω στην έκθεση στην ατμόσφαιρα λόγω monolayer του σχηματισμού και της σύνδεσης υδρογόνου. Η προσθήκη της θερμότητας στο ξηρό εκκαθάριση-αέριο αζώτου θα επιταχύνει την προθέρμανση και θα μειώσει το χρόνο αναγέννησης.

Όταν η αναγέννηση είναι πλήρης το cryopump θα είναι σε 50μTorr (microtorr 50), που απομονώνεται, και η ποσοστό--άνοδος το (ROR) θα ελεγχθεί για να εξετάσει για την πλήρη αναγέννηση. Εάν το ROR υπερβεί 10μTorr/min το cryopump θα απαιτήσει ότι πρόσθετος εξαγνίστε το χρόνο.