Is caidéal folúis é cryopump a úsáideann dromchla teocht íseal chun gás comhdhlúthaithe, ar a dtugtar caidéal comhdhlúthán freisin. Is é an cryopump an caidéal folúis leis an mbrú deiridh is ísle agus an ráta caidéalaithe is airde chun bhfolús glan a fháil. Úsáidtear go forleathan é i dtaighde agus i dtáirgeadh leathsheoltóirí agus ciorcaid chomhtháite, chomh maith le taighde bhíoma mhóilíneach, trealamh sciath bhfolús, ionstraimí anailíse dromchla bhfolús, ionchlannáin ian agus insamhaltaí spáis. gléasanna, etc.
Tá an prionsabal caidéalaithe feistithe le pláta fuar a fhuaraítear go teocht an-íseal le héiliam leachtach nó le cuisneoir sa cryopump. Comhdhlúthaíonn sé an gás agus coinníonn sé brú gaile an chomhdhlútháin faoi bhrú deiridh na caidéil, ionas go mbainfear amach an éifeacht caidéalaithe. Is iad príomhfheidhmeanna caidéalaithe teocht íseal ná comhdhlúthú teocht íseal, asaithe teocht íseal agus gabháil teocht íseal.
① Comhdhlúthú teocht íseal: tá móilíní gáis comhdhlúite ar dhromchla an phláta fuar nó ar an gciseal gáis comhdhlúite, agus tá an brú cothromaíochta comhionann go bunúsach le brú gaile an chomhdhlútháin. Nuair a bhíonn aer á chaidéalú, ní mór teocht an phláta fuar a bheith níos ísle ná 25K; nuair a bhíonn an hidrigin á chaidéalú, tá teocht an phláta fuar níos ísle. Is féidir le tiús na ciseal comhdhlúthaithe íseal-teocht agus eastóscadh teacht ar thart ar 10 mm.
② Asaithe teocht íseal: Déantar na móilíní gáis a adsorbed ar dhromchla an adsorbent atá brataithe ar an pláta fuar le tiús ciseal monomolecular (10-8 ordú cm). Tá an brú cothromaíochta le haghaidh asaithe i bhfad níos ísle ná an brú gaile ag an teocht chéanna. Mar shampla, tá an brú gaile hidrigine ag 20K comhionann le brú an atmaisféir, agus tá an brú cothromaíochta asaithe níos ísle ná 10-8 Pa nuair a ionsúnn carbón gníomhachtaithe 20K hidrigin. Mar sin is féidir caidéalú a dhéanamh trí asaithe crióigineach ag teochtaí níos airde.
③Gaisteáil chrióigineach: Déantar móilíní gáis nach féidir a chomhdhlúthú ag an teocht eastósctha a adhlacadh agus a asú ag an gciseal méadaithe de ghás comhdhlúite.
Go ginearálta, is é brú deiridh na caidéil brú gaile an gháis chomhdhlúite ag teocht an phláta fuar. Nuair a bhíonn an teocht 120K, tá an brú gal uisce cheana féin níos ísle ná 10-8 Pa. Nuair a bhíonn an teocht 20K, ach amháin i gcás héiliam, neon agus hidrigin, tá an brú gaile na ngás eile níos ísle freisin ná {{3} } Pa. Mar sin féin, mar gheall ar theocht dhifriúil an choimeádáin pumpáilte agus an pláta fuar crióigineach, tá brú deiridh na caidéil níos airde ná brú gaile an chomhdhlútháin. Maidir le soitheach ag teocht an tseomra, le cryopanel de 20K, tá brú deiridh na caidéil thart ar 4 huaire brú gaile an chomhdhlútháin.
Roinntear cryopumps cineál ina dhá chineál: cryopumps héiliam leachtacha insteallta agus criópúim cuisneáin héiliam gáis ciorcad dúnta.
①Cryopump héiliam leachtach insteallta: Tá sé comhdhéanta den chuid is mó de choimeádán héiliam leachtach, comhlacht caidéil agus cuas nítrigine leachtach ceangailte le sciath. D'fhonn tomhaltas héiliam leachtach a laghdú, glacann balla seachtrach an choimeádáin héiliam leachtach balla inslithe teirmeach ciseal dúbailte agus aslonnaithe eatarthu.
Nuair a bhíonn an caidéal réamhphumpáilte go dtí brú de 10-6 Pa, déantar nítrigin leachtach agus héiliam leachtach a dhoirteadh isteach ann, agus comhdhlúthaíonn an gás ar an pláta fuar oibre de 4.2K. Tar éis réamhphumpáil, tá an brú páirteach héiliam agus hidrigin san ord 10-12 Pa, ionas gur féidir leis an gcaidéal an brú deiridh a fháil faoi bhun 10-11 Pa. Má dhéantar an coimeádán héiliam leachtach a aslonnú agus a dhí-chomhbhrú go dtí 6650 Pa, is féidir teocht an leacht héiliam a laghdú go 2.3K, agus is féidir brú teorainn níos ísle a fháil.
② Caidéal crióigineach de chuisneoir héiliam gáis ciorcad dúnta: Is cineál nua caidéal crióigineach é a bhí le feiceáil sna 1970í (sa phictiúr). Ní itheann an caidéal seo héiliam, tá sé éasca a oibriú, éasca le cothabháil, agus tá sé in úsáid níos mó. Is é héiliam gáis meán cuisniúcháin an chuisneora, is é 50-100K teocht an phríomhphláta fuar, a úsáidtear chun gal uisce a chomhdhlúthú agus gáis eile a réamh-fhuarú; is é 10-20K teocht an phláta fuar tánaisteach, a úsáidtear chun nítrigin, ocsaigin agus argón agus gáis eile a chomhdhlúthú.
Tá dromchla istigh an phláta fuar tánaisteach brataithe le carbón gníomhachtaithe. Is é 500-2500 m2/g an t-achar dromchla sainiúil de charbón gníomhachtaithe, agus tá cumas asaithe láidir aige le haghaidh héiliam, neon agus hidrigin ag teocht íseal. Tá an pláta fuar déanta as copar saor ó ocsaigine, agus tá an dromchla snasta go leibhéal scátháin chun an emissivity a laghdú. Is é brú deiridh an chaidéil ná 10-7 ~ 10-8 Pa, is é 10-1 ~ 10-7 Pa an raon brú oibre, agus is gá go mbeadh an brú réamhphumpála 1 Pa. .
Shroich ráta pumpála an táirge chríochnaithe 60,000 lítear/soicind (1 lítear=10-3 m3). Ina theannta sin, de réir saintréithe an phróisis, is féidir an pláta fuar eastóscadh aeir a shocrú sa choimeádán pumpáilte, agus is féidir leis an ráta eastóscadh aeir níos mó ná 106 lítear / soicind a bhaint amach.
Ualach teasa íseal Is é ualach teasa an chaidéil ola go príomha ná teas comhdhlúthúcháin an gháis agus teas radanta an bhalla máguaird atá os comhair an phláta fuar oibre. Baineann an teas comhdhlúthaithe leis an gcineál gáis. I gcás nítrigine ag 8{0K agus 133.322 Pa lítear, is é 0.3-0.6 giúil an teas comhdhlúthúcháin ar phláta fuar 20K.
Tá an teas radanta a fhaigheann an pláta fuar oibre comhréireach leis an difríocht idir an 4ú cumhacht teocht an phainéil balla máguaird agus teocht an phláta fuar oibre. Mar sin, sciathaítear plátaí fuara oibre 4.2K agus 20K le plátaí fuar 50-100K chun an teas radanta a fhaigheann na plátaí fuara oibre a laghdú.