氣體低溫冷凝泵內(nèi)設(shè)有由液氦或制冷機(jī)冷卻到極低溫度的冷板。它使氣體凝結(jié),并保持凝結(jié)物的蒸汽壓力低于泵的極限壓力,從而達(dá)到抽氣作用。低溫抽氣的主要作用是低溫冷凝、低溫吸附和低溫捕集。1.低溫冷凝:氣體分子冷凝在冷板表面上或冷凝在已冷凝的氣體層上,其平衡壓力基本上等于冷凝物的蒸氣壓。抽空氣時(shí),冷板溫度必須低于25k;抽氫時(shí),冷板溫度更低。低溫冷凝抽氣冷凝層厚度可達(dá)10mm左右。
2.低溫吸附:氣體分子以一個(gè)單分子層厚(10-8cm數(shù)量級(jí))被吸附到涂在冷板上的吸附劑表面上。吸附的平衡壓力比相同溫度下的蒸氣壓力低得多。如在20k時(shí)氫的蒸氣壓力等于大氣壓力,用20k的活性炭吸氫時(shí)吸附平衡壓力則低于10-8pa。這樣就可能在較高溫度下通過低溫吸附來進(jìn)行抽氣。
3.低溫捕集:在抽氣溫度下不能冷凝的氣體分子,被不斷增長(zhǎng)的可冷凝氣體層埋葬和吸附。
一般說來,泵的極限壓力就是冷板溫度下的被冷凝氣體的蒸氣壓力。溫度為120k時(shí),水的蒸氣壓已低于10-8pa。溫度為20k時(shí),除氦、氖和氫外,其他氣體的蒸氣壓也低于10-8pa。但由于被抽容器和低溫冷板的溫度不同,泵的極限壓力高于冷凝物的蒸氣壓。對(duì)于室溫下的容器,低溫板為20k時(shí),泵的極限壓力約為冷凝物蒸氣壓力的4倍。
氣體低溫冷凝泵的再生探討:
1.再生時(shí)間
①根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)周期,定期進(jìn)行再生;
②制冷能力降低時(shí)(溫度達(dá)不到20k以下,真空度差),進(jìn)行再生。
2.再生種類
①通常再生:3-8h。
②急速再生:當(dāng)泵內(nèi)含有毒性、腐蝕性、可燃性氣體以及大量的o2水時(shí),泵停止后,進(jìn)行短時(shí)間再生。
3.急速再生的實(shí)施
①關(guān)閉高閥,將加熱n2或室溫n2氣由purge gas口導(dǎo)入泵腔,被稀釋的毒性氣體就會(huì)通過排氣閥放出。這時(shí),冷板的溫度若達(dá)不到77k以上,泵室的壓力就上不去,氣體也就無法釋放出來,而又會(huì)被凝縮在冷頭上。
用n2進(jìn)行沖洗時(shí),采用的放氣管道來排出n2氣。不得已要從安全閥釋放時(shí),由于易產(chǎn)生真空泄露,所以有必要對(duì)安全閥進(jìn)行清洗。
②用加熱毯進(jìn)行加熱。但要注意加熱時(shí),溫度不能超過70℃。否則,會(huì)損壞冷凝泵。
關(guān)鍵詞:制冷機(jī) 吸附劑 活性炭 排氣閥 安全閥