Вакуумний насос, який використовує поверхню з низькою температурою для конденсації газу, також відомий як конденсатний насос. Кріонасос — це вакуумний насос із найнижчим кінцевим тиском і найвищою швидкістю накачування для отримання чистого вакууму. Він широко використовується в дослідженнях і виробництві напівпровідників та інтегральних схем, а також у дослідженнях молекулярних пучків, обладнанні для вакуумного покриття, приладах для вакуумного аналізу поверхні, іонних імплантаторах і космічному моделюванні. пристрої та ін.
Принцип відкачування Кріонасос оснащений холодною пластиною, охолодженою до дуже низької температури рідким гелієм або холодильником. Він конденсує газ і підтримує тиск пари конденсату нижче граничного тиску насоса, щоб досягти ефекту перекачування. Основними функціями низькотемпературного насоса є низькотемпературна конденсація, низькотемпературна адсорбція та низькотемпературне захоплення. ① Низькотемпературна конденсація: молекули газу конденсуються на поверхні холодної пластини або на шарі конденсованого газу, а рівноважний тиск в основному дорівнює тиску пари конденсату. Під час перекачування повітря температура холодної пластини повинна бути нижче 25 К; при перекачуванні водню температура холодної пластини нижче. Товщина низькотемпературного шару конденсації та екстракційної конденсації може досягати близько 10 мм. ②Адсорбція при низькій температурі: молекули газу адсорбуються на поверхні адсорбенту, покритого холодною пластиною товщиною моношару (10-8 см). Рівноважний тиск для адсорбції значно нижчий, ніж тиск пари при тій же температурі. Якщо тиск парів водню дорівнює атмосферному тиску при 20 К, рівноважний тиск адсорбції нижчий за 10-8 Па, коли активоване вугілля з 20 К поглинає водень. Це дає можливість здійснювати відкачування методом кріогенної адсорбції при більш високих температурах. ③Кріогенне уловлювання: молекули газу, які не можуть бути конденсовані при температурі екстракції, поховані та адсорбовані зростаючим шаром конденсованого газу.
Взагалі кажучи, граничний тиск насоса - це тиск пари конденсованого газу при температурі холодної пластини. Коли температура становить 120 К, тиск пари води вже нижчий за 10-8 Па. Коли температура становить 20 К, крім гелію, неону та водню, тиск пари інших газів також нижчий за {{3} } Па. Однак через різну температуру контейнера, що перекачується, і кріогенної холодної пластини кінцевий тиск насоса вищий, ніж тиск пари конденсату. Для посудини кімнатної температури з кріопанеллю 20 К кінцевий тиск насоса приблизно в 4 рази перевищує тиск пари конденсату.