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低温泵在真空设备中的应用

作者:admin时间:2021-10-30 01:17:00121 次浏览

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低温泵在真空设备中的应用 低温泵是利用低温(低于100K)表面冷凝、吸附和捕集气体来获得和保持真空的设备。它有很多优点:...

低温泵真空设备中的应用
低温泵是利用低温(低于100K)表面冷凝、吸附和捕集气体来获得和保持真空的设备。它有很多优点:
①起始压力高(原则上可从大气压开始抽气),极限压力低,可达10-Pa,因此,其工作压力范围宽;
②抽速大,对于20C空气,最大抽速可达11.6L/ (s. cm2);
③可以抽除各种气体,从而获得清洁的超高真空;
④作为大容量的排气系统,占地面积小,电力消耗少;
⑤有极大的灵活性,可以做成插人式,用于无法布置其他类型泵的场合。低温泵运行时需要冷剂或制冷设备。
低温泵的应用范围相当广泛:
①在空间科学技术中,宇宙空间存在着真空和低温状态,外层空间的真空度可达10 l4Pa, 温度为3K左右。因此,低温泵是宇宙空间模拟的理想设备。此外,研究空间条件下材料表面现象,低压空气动力学试验,火箭发动机高空点火试验,空间生物技术等,都用低温泵。
②应用在高能物理、等离子体和核聚变研究中。
③应用在薄膜制备领域。
④应用在微电子学,尤其是半导体微电子技术,如离子注入,离子刻蚀等。
⑤应用在近代科学仪器中,如扫描电镜、电子衍射仪等各种表面分析仪器。
由于现代低温泵包括真空和低温两大部分,故设计时要满足两方面的要求。其设计原则应满足抽速、极限压力、工作压力范围、抽气容量、再生时间、低温湿度及制冷量、工作寿命、振动、经济性等方面的要求。当然还要考虑材料的低温特性、真空密封和壳体强度等问题。
低温泵设计的具体步骤应该是根据需要,提出抽速、极限压力、工作压力、系统总布置、被抽气体的种类和温度等,选择泵的类型、低温板温度和材料等,然后进行结构设计,同时对辐射屏、辐射挡板、低温抽气面积和热负荷等进行设计计算,最后设计或选定制冷系统。

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