CRYO PUMP 原理.ppt

CRYO PUMP 原理 Ⅰ.CRYO PUMP 基本构造 Ⅱ.CRYO PUMP 原理介绍 ①。 Molecules and Temperature（分子与温度） ②。 Capture Theory（捕获理论） ③。工作原理描述 Ⅰ.CRYO PUMP 基本构造 Ⅱ.CRYO PUMP 原理介绍 ⑴Molecules and Temperature（分子与温度） 空气中在不断运动的分子具有的动能， 温度决定他们的平均动能， 该温度越高，更快的分子移动。 Water Boils 373 K 100o C 212o F Room Temperature 293 K 20o C 68o F Water Freezes 273 K 0o C 32o F Nitrogen Boils 77 K -196o C -320o F Hydrogen Boils 20 K -253o C -423o F Helium Boils 4.2 K -269o C -452o F Absolute Zero 0.0 K -273o C -459o F ⑵Capture Theory（捕获理论） Cryo condensation（冷凝） ： Pumping 空气中的水汽通过低温冷凝，气体形成霜并冷凝阵列上一层（一级冷凝面）。 Cryo adsorption(吸附）： 是通过冷却让气体失去足够的动能，让他们吸附在二级冷凝面，非冷凝气体H2，He和Ne被最底层的活性炭吸附。 捕获可以分为三级来完成 80 K array：一级冷凝面由镀镍铜制成，主要吸附水蒸汽、碳氢化合物。 15 K array：二级冷凝面也是由镀镍铜制成，主要吸附N2, O2, Ar, CO2, and CO 。 最底层的活性炭主要吸附H2, He, and Ne 。 工作原理描述 * * Cold-Head Power Cable Input Power Cable To Roughing System Supply Line Return Line Helium Compressor Unit Control Module Mounting Flange (Interface to Vacuum Chamber) Cold Head Cryopump ON-BOARD Cryopump CTI-CRYOGENICS H2O N2 Ar Ne 80 K ~15 K ~15 K H2 This surface pumps water vapor by cryo condensation This surface pumps air gases by cryo condensation This surface pumps H2, He, and Ne by cryo adsorption CTI-CRYOGENICS Flange Central Processor Vacuum Vessel 1st Stage Array 2nd Stage Array Radiation Shield 1st Stage: 65 - 80 K 2nd Stage: 10 - 14 K 1低温泵是围绕冷头创建凝聚和吸收气体所需的温度, 两个阶段的不同温度 是通过氦的膨胀达到这些温度。 2低温泵在不同温度的不同地方捕获不同的气体、 3一个集成控制模块控制并保持冷凝头必要的温度 工作原理：以氦气作为制冷剂，即热量载体。压缩机将氦气压缩至200psi的高压，高压的氦气在冷泵冷头处膨胀吸热，实现冷头的降温，冷头的温度最终降到10K（-263 ° C）左右来实现对气体的吸附。吸热膨胀后氦气回到压缩机中重新被压缩，体积压缩过程中释放的热量被冷却循环水带走。 Control Module H2O O2, N2, Ar H2, He, Ne 12 K Arrays w/ Charcoal