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谈谈气体低温冷凝泵的原理与再生

发布时间:2020-01-16   点击次数:26次
   气体低温冷凝泵内设有由液氦或制冷机冷却到极低温度的冷板。它使气体凝结,并保持凝结物的蒸汽压力低于泵的极限压力,从而达到抽气作用。低温抽气的主要作用是低温冷凝、低温吸附和低温捕集。
  1.低温冷凝:气体分子冷凝在冷板表面上或冷凝在已冷凝的气体层上,其平衡压力基本上等于冷凝物的蒸气压。抽空气时,冷板温度必须低于25K;抽氢时,冷板温度更低。低温冷凝抽气冷凝层厚度可达10mm左右。
  2.低温吸附:气体分子以一个单分子层厚(10-8cm数量级)被吸附到涂在冷板上的吸附剂表面上。吸附的平衡压力比相同温度下的蒸气压力低得多。如在20K时氢的蒸气压力等于大气压力,用20K的活性炭吸氢时吸附平衡压力则低于10-8Pa。这样就可能在较高温度下通过低温吸附来进行抽气。
  3.低温捕集:在抽气温度下不能冷凝的气体分子,被不断增长的可冷凝气体层埋葬和吸附。
  一般说来,泵的极限压力就是冷板温度下的被冷凝气体的蒸气压力。温度为120K时,水的蒸气压已低于10-8Pa。温度为20K时,除氦、氖和氢外,其他气体的蒸气压也低于10-8Pa。但由于被抽容器和低温冷板的温度不同,泵的极限压力高于冷凝物的蒸气压。对于室温下的容器,低温板为20K时,泵的极限压力约为冷凝物蒸气压力的4倍。
  气体低温冷凝泵的再生探讨:
  1.再生时间
  ①根据运转周期,定期进行再生;
  ②制冷能力降低时(温度达不到20K以下,真空度差),进行再生。
  2.再生种类
  ①通常再生:3-8h。
  ②急速再生:当泵内含有毒性、腐蚀性、可燃性气体以及大量的O2水时,泵停止后,进行短时间再生。
  3.急速再生的实施
  ①关闭高阀,将加热N2或室温N2气由Purge Gas口导入泵腔,被稀释的毒性气体就会通过排气阀放出。这时,冷板的温度若达不到77K以上,泵室的压力就上不去,气体也就无法释放出来,而又会被凝缩在冷头上。
  用N2进行冲洗时,采用专用的放气管道来排出N2气。不得已要从安全阀释放时,由于易产生真空泄露,所以有必要对安全阀进行清洗。
  ②用加热毯进行加热。但要注意加热时,温度不能超过70℃。否则,会损坏冷凝泵。
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