크라이오펌프의 종류

초저온 펌프는 주입 액체 헬륨 크라이오펌프와 폐쇄 회로 가스 헬륨 냉장고 크라이오펌프의 두 가지 유형으로 구분됩니다.

주입 액체 헬륨 크라이오펌프

주로 액체 헬륨 용기, 펌프 본체, 배플에 연결된 액체 질소 공동으로 구성됩니다. 액체 헬륨의 소비를 줄이기 위해 액체 헬륨 용기의 외벽은 이중층 단열벽을 채택하고 그 사이에 진공이 유입됩니다. 펌프가 10-6 Pa의 압력으로 사전 펌핑되면 액체 질소와 액체 헬륨이 부어지고 가스는 4.2K 작동 냉각판에 응축됩니다. 사전 펌핑 후 헬륨과 수소의 분압은 10-12 Pa 정도에 도달하므로 펌프는 10-11 Pa 이하의 최종 압력을 얻을 수 있습니다. 액체 헬륨 용기를 비우고 6650Pa까지 감압하면 액체 헬륨 온도를 2.3K로 낮추어 더 낮은 최종 압력을 얻을 수 있습니다.

폐쇄회로 가스헬륨 냉장고 크라이오펌프

1970년대에 등장한 새로운 형태의 크라이오펌프이다(사진). 이러한 종류의 펌프는 헬륨을 소비하지 않고 작동이 간단하며 유지 관리가 쉽고 점점 더 많이 사용되고 있습니다. 냉장고의 냉동 매체는 헬륨입니다. 1단계 냉각판의 온도는 50-100K이며 일반적인 용도는 65K입니다. 단계 냉각판은 10-20K로, 질소, 산소 및 아르곤과 같은 가스를 응축하는 데 사용됩니다. 2차 냉각판의 내부 표면은 활성탄으로 코팅되어 있습니다. 활성탄의 비표면적은 500~2500m2/g이며 저온에서 헬륨, 네온, 수소에 대한 강력한 흡착 능력을 가지고 있습니다. 냉각판은 무산소 구리로 만들어졌으며 그 표면은 복사 계수를 줄이기 위해 거울 표면으로 연마되었습니다. 펌프의 최종압력은 10-7~10-8 Pa, 사용압력범위는 10-1~10-7 Pa, 필요한 프리펌핑압력은 1 Pa이다. 완제품의 공기 펌핑 속도는 60,000리터/초(1리터 = 10-3m3)에 도달했습니다. 또한 공정 특성에 따라 공기 추출 냉각판을 용기에 배치하여 펌핑할 수 있으며 공기 추출 속도는 106리터/초 이상에 도달할 수 있습니다.