کرایوپمپ یک پمپ خلاء است که از سطح دمای پایین برای متراکم کردن گاز استفاده می کند که به عنوان پمپ میانز نیز شناخته می شود. کریوکومپ می تواند یک خلاء تمیز با بالاترین نرخ پمپاژ و کمترین فشار نهایی به دست آورد، و به طور گسترده ای در تحقیق و تولید نیمه هادی ها و مدارهای یکپارچه، و همچنین تحقیقات پرتو مولکولی، تجهیزات پوشش خلاء، ابزارهای تجزیه و تحلیل سطح خلاء، ایمپلنت هاییون و دستگاه های شبیه سازی فضا و غیره جنبه استفاده می شود.
اصل پمپاژ
در داخل کریوکومپ یک صفحه سرد سرد شده تا دمای بسیار پایین توسط هلیوم مایع یا یخچال سرد شده است. گاز را متراکم می کند و فشار بخار مینسان را زیر فشار نهایی پمپ نگه می دارد، تا به اثر پمپاژ دست یابد. عملکردهای اصلی پمپاژ دمای پایین می تواند تراکم دمای پایین، جذب دمای پایین و جذب دمای پایین باشد.
(۱) می متراکم شدن دمای پایین: مولکول های گاز بر روی سطح صفحه سرد یا روی لایه گاز متراکم می شوند و فشار تعادل اساساً برابر با فشار بخار می کندانس است. در هنگام پمپاژ هوا، دمای صفحه سرد باید پایین تر از 25K باشد؛ در هنگام پمپاژ هیدروژن، دمای صفحه سرد پایین تر است. ضخامت لایه تراکم و چانستگی با دمای پایین می تواند به حدود ۱۰ میلی متر برسد.
(2)جذب دمای پایین: مولکول های گاز بر روی سطح جاذب پوشش داده شده بر روی صفحه سرد با ضخامت یک لایه تک مولکولی (به ترتیب سانتی متر) جذب می شوند. فشار تعادل برای جذب بسیار پایین تر از فشار بخار در همان دما است.
اگر فشار بخار هیدروژن برابر با فشار اتمسفر در ۲۰K باشد، فشار تعادل جذب در هنگام جذب هیدروژن با کربن فعال ۲۰K کمتر از Pa است. این امر انجام پمپاژ را با جذب کرایوژنیک در دماهای بالاتر امکان پذیر می کند.
(3)به دام انداختن کرایوژنیک: مولکول های گازی که در دمای استخراج نمی توانند متراکم شوند، توسط لایه رو به رشد گاز قابل چدمان دفن و چسبنده می شوند.
به طور کلی فشار نهایی پمپ فشار بخار گاز متراکم در دمای صفحه سرد است. هنگامی که دما 120K است، فشار بخار آب در حال حاضر پایین تر از Pa است. در دمای 20K، به جز هلیوم، نئون و هیدروژن، فشارهای بخار گازهای دیگر نیز پایین تر از Pa است.
اما به دلیل دماهای مختلف ظرف پمپ شده و صفحه سرد کریوژنیک، فشار نهایی پمپ بیشتر از فشار بخار میان می باشد.
برای یک کشتی در دمای اتاق، با کریوپانل ۲۰K، فشار نهایی پمپ حدود ۴ برابر فشار بخار میان می کند.