Uma bomba de vácuo que usa uma superfície de baixa temperatura para condensar o gás, também conhecida como bomba de condensado. A criobomba é a bomba de vácuo com a menor pressão final e a maior taxa de bombeamento para obter um vácuo limpo. É amplamente utilizado na pesquisa e produção de semicondutores e circuitos integrados, bem como pesquisa de feixe molecular, equipamentos de revestimento a vácuo, instrumentos de análise de superfície a vácuo, implantadores de íons e simulação espacial. dispositivos, etc
Princípio de bombeamento A criobomba é equipada com uma placa fria resfriada a uma temperatura muito baixa por hélio líquido ou refrigerador. Ele condensa o gás e mantém a pressão de vapor do condensado abaixo da pressão final da bomba, de modo a obter o efeito de bombeamento. As principais funções do bombeamento de baixa temperatura são condensação de baixa temperatura, adsorção de baixa temperatura e captura de baixa temperatura. ① Condensação a baixa temperatura: as moléculas de gás se condensam na superfície da placa fria ou na camada de gás condensado, e a pressão de equilíbrio é basicamente igual à pressão de vapor do condensado. Ao bombear ar, a temperatura da placa fria deve ser inferior a 25K; ao bombear hidrogênio, a temperatura da placa fria é menor. A espessura da camada de condensação de baixa temperatura e condensação de extração pode atingir cerca de 10 mm. ②Adsorção de baixa temperatura: As moléculas de gás são adsorvidas na superfície do adsorvente revestido na placa fria com a espessura de uma monocamada (10-8 cm). A pressão de equilíbrio para adsorção é muito menor do que a pressão de vapor na mesma temperatura. Se a pressão de vapor do hidrogênio é igual à pressão atmosférica a 20K, a pressão de equilíbrio de adsorção é menor que 10-8 Pa quando o carvão ativado com 20K absorve hidrogênio. Isso torna possível realizar o bombeamento por adsorção criogênica em temperaturas mais altas. ③Aprisionamento criogênico: As moléculas de gás que não podem ser condensadas na temperatura de extração são enterradas e adsorvidas pela camada crescente de gás condensável.
De um modo geral, a pressão final da bomba é a pressão de vapor do gás condensado na temperatura da placa fria. Quando a temperatura é 120K, a pressão de vapor da água já é menor que 10-8 Pa. Quando a temperatura é 20K, exceto para hélio, neônio e hidrogênio, a pressão de vapor de outros gases também é menor que {{3} } Pa. No entanto, devido às diferentes temperaturas do recipiente bombeado e da placa fria criogênica, a pressão final da bomba é maior que a pressão de vapor do condensado. Para um recipiente à temperatura ambiente, com um criopainel de 20 K, a pressão final da bomba é cerca de 4 vezes a pressão de vapor do condensado.