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低溫泵的極限壓力

  低溫板凝結(jié)氣體分子的示意圖如圖5-46所示。入射到低溫板的氣體分子絕大部分被吸附或冷凝在低溫板表面,少部分被彈回或再蒸發(fā)(脫附)到空間中去。設(shè)氣體分子打到低溫板的粘附概率為ac,則在單位時(shí)間單位表面上冷凝吸附分子的速率為

低溫泵的極限壓力

低溫泵的極限壓力

低溫泵的極限壓力


  冷凝層(遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過單分子層)面上,單位時(shí)間、單位面積上蒸發(fā)的分子數(shù)(蒸發(fā)速率)為

低溫泵的極限壓力

式中,Ts和Ps各為冷凝層表面溫度和該溫下的冷凝氣體飽和蒸氣壓。
  
  不考慮容器和壁的放氣量,冷凝速率和蒸發(fā)速率達(dá)到穩(wěn)態(tài)平衡時(shí)(即N1=N2)就是理論上低溫系達(dá)到的極限壓力

低溫泵的極限壓力

低溫泵的極限壓力
 

  表5-18給出了不同溫度的低溫板抽除300K氣體的條件下,按公式(5-23)計(jì)算的理論極限壓力。
低溫泵的極限壓力

  從表5-18可以看出,抽除300K的氫,低溫板溫度Tk<3K時(shí)方可獲得很低的極限壓力?,F(xiàn)代低溫泵為了有效抽除H2、Ne、He等氣體,在低溫冷凝板上都粘有活性炭、分子篩等吸氣劑材料,其抽氣機(jī)理是低溫捕集(冷凝)和低溫吸附兩種方式綜合抽氣的結(jié)果,對(duì)被抽容器不進(jìn)行烘烤除氣,一般都能獲得低于10-8Pa極限壓力。
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