Крионасосы обладают рядом преимуществ по сравнению с другими высоковакуумными насосами. Например, их скорость откачки водяного пара в 4 раза выше, чем у любого другого вакуумного насоса с тем же входным диаметром.
Кроме того, в отличие от насосов для перекачки газа, т. е. турбомолекулярных насосов или масляных диффузионных насосов, крионасосы конденсируют все газы внутри. Обратите внимание, крионасосы от компании VACYM.COM, можно найти тут vacym.com. Фирма занимается реализацией вакуумного и измерительного оборудования.
Как работают крионасосы?
Водяной пар конденсируется на холодном зеркале в ванной комнате после принятия душа – или на очках, когда владелец приходит с холода в теплую и влажную комнату. Лед образуется на лобовом стекле автомобиля после ночи с температурой ниже нуля. Таким образом, мы можем легко понять физику крионасосов. Каждый газ имеет давление (насыщенного) пара, которое зависит от температуры – чем выше температура, тем выше давление пара. Конденсация на холодной поверхности снизит давление паров окружающего газа. Если температура достаточно низкая, пар перейдет в твердую фазу и конденсируется. Так, например, лобовое стекло автомобиля будет «откачивать» водяной пар из влаги, содержащейся в воздухе. Для перекачки газов до высокого вакуумного давления (например, 10-7 мбар) мы должны обеспечивать гораздо более низкие температуры.
Давление паров различных газов в зависимости от температуры
При температурах ниже -253 ° С газы будут конденсироваться до давления ниже 10-10 мбар, что означает чистый сверхвысокий вакуум. Такие температуры можно легко поддерживать с помощью коммерческих криохладителей (они управляются газообразным гелием, подаваемым в удаленном компрессоре замкнутого цикла). Криохладители охлаждают газы в 2 этапа —первая стадия охлаждает газ до температуры значительно ниже 77 К (температура жидкого азота) с высокой холодопроизводительностью, в то время как вторая стадия охлаждает его до температуры ниже 20 К при более низкой холодопроизводительности.
Чтобы уменьшить тепловое излучение от наружных стенок (следствие того, что насос находится при комнатной температуре), подключается радиационный экран. Здесь также имеется дефлектор для впуска газа, который предварительно охлаждает все газы, поступающие внутрь насоса. Внешние стороны покрыты светоотражающим материалом (похожим на термосы) для отражения теплового излучения.
