60-70L / Bomba criogénica del oxígeno líquido de los recambios de la planta del oxígeno del flujo de H

60-70L / Bomba criogénica del oxígeno líquido de los recambios de la planta del oxígeno del flujo de H

1. descripción

Un cryopump o una “bomba criogénica” es una bomba de vacío que atrapa los gases y los vapores condensándolos en una superficie fría, pero es solamente eficaz en algunos gases. La eficacia depende de los puntos de la congelación y de ebullición del gas en relación con la temperatura de los cryopump. Se utilizan a veces para bloquear los contaminantes particulares, por ejemplo delante de una bomba de difusión para atrapar el aceite backstreaming, o delante de un indicador de McLeod para guardar hacia fuera el agua. En esta función, se llaman un cryotrap, un waterpump o una trampa fría, aunque el mecanismo físico es lo mismo que para un cryopump.

Cryotrapping puede también referir a un efecto algo diferente, donde las moléculas aumentarán su tiempo de residencia en una superficie fría sin realmente la congelación (sobrefusión). Hay un retraso entre la molécula que afecta a la superficie y que rebota de ella. La energía cinética habrá sido perdida como las moléculas retrasan. Por ejemplo, el hidrógeno no condensará en 8 Kelvin, sino que puede cryotrapped. Esto atrapa con eficacia las moléculas durante un largo período y de tal modo las quita del ambiente del vacío apenas como criobombeo.

2. operación

Cryopumps es refrescado comúnmente por el helio comprimido, aunque pueden también utilizar el hielo seco, nitrógeno líquido, o las versiones independientes pueden incluir un cryocooler incorporado. Los bafles se atan a menudo a la cabeza fría para ampliar la superficie disponible para la condensación, pero éstos también aumentan la absorción del calor radiativo del cryopump. En un cierto plazo, la superficie satura eventual con el condensado y la velocidad de bombeo cae así gradualmente a cero. Llevará a cabo los gases atrapados mientras siga siendo fría, pero no condensará los gases frescos de los escapes o de backstreaming hasta que se regenere. La saturación sucede muy rápidamente en vacíos bajos, así que los cryopumps generalmente se utilizan solamente en sistemas del vacío alto o ultraalto.

El cryopump proporciona rápidamente, bombeo limpio de todos los gases en los 10⁻³ a 10 torres⁻⁹ se extiende. El cryopump actúa encendido el principio que los gases se pueden condensar y llevar a cabo en extremadamente - las presiones de vapor bajas, alcanzando velocidades y producciones. La cabeza fría consiste en un cilindro principal frío de dos etapas (pieza del buque del vacío) y un montaje del displacer de la unidad de impulsión. Éstos junta producen la refrigeración del cerrado-ciclo en las temperaturas que se extienden de 60 a 80K para la estación fría de primera planta a 10 a 20K para la estación fría de segunda planta, típicamente.

Algunos cryopumps tienen etapas múltiples en las diversas bajas temperaturas, con las etapas externas protegiendo las etapas internas más frías. Las etapas externas condensan los gases del punto de ebullición del alto tales como agua y aceite, así ahorrando la capacidad de la superficie y de la refrigeración de las etapas internas para gases más de bajo punto de ebullición del punto tales como nitrógeno.

Mientras que las temperaturas de enfriamiento disminuyen al usar el hielo seco, el nitrógeno líquido, después el helio comprimido, gases más bajos del peso molecular pueden ser atrapados. El nitrógeno, el helio, y el hidrógeno de la interceptación requiere extremadamente - las bajas temperaturas (~10K) y superficie grande como se describe a continuación. Incluso en esta temperatura, los gases más ligeros helio y el hidrógeno tienen factor de captura muy bajo y son las moléculas predominantes en sistemas del vacío ultraalto.

Cryopumps es combinado a menudo con las bombas de la absorción cubriendo la cabeza fría con los materiales altamente adsorbentes tales como carbón de leña activado o una zeolita. Mientras que el absorbente satura, la eficacia de una bomba de la absorción disminuye, pero puede ser recargada calentando el material de la zeolita (preferiblemente bajo condiciones de la presión baja) a los outgas él. La temperatura de la avería de la estructura porosa del material de la zeolita puede limitar la temperatura máxima que puede ser calentada para a la regeneración.

Las bombas de la absorción son un tipo de cryopump que sea de uso frecuente como bombas del desbaste reducir presiones de la gama de atmosférico por orden de 0,1 PA (10 torres⁻³), mientras que presiones más bajas se alcanzan usando una bomba del acabamiento (véase el vacío).

3. regeneración

La regeneración de un cryopump es el proceso de evaporar los gases atrapados. Durante un ciclo de la regeneración, el cryopump se calienta a la temperatura ambiente o más alto, permitiendo que los gases atrapados cambien de un de estado sólido a un estado gaseoso y de tal modo sean lanzados del cryopump a través de una válvula de descarga de presión en la atmósfera.

La mayoría del equipo de producción que utiliza un cryopump tiene medios de aislar el cryopump de la cámara de vacío así que la regeneración ocurre sin exponer el sistema del vacío a los gases lanzados tales como vapor de agua. El vapor de agua es el elemento natural más duro a quitar de las paredes de la cámara de vacío sobre la exposición a la atmósfera debido a la formación de la capa monomolecular y a la vinculación del hidrógeno. El adición de calor al purgación-gas seco del nitrógeno apresurará el calentamiento y reducirá el tiempo de la regeneración.

Cuando la regeneración es completa el cryopump roughed a 50μTorr (microtorr 50), aislado, y la tarifa-de-subida (ROR) será supervisada para probar para la regeneración completa. Si el ROR excede 10μTorr/min el cryopump requerirá adicional purga tiempo.