クライオポンプとは
クライオポンプは真空容器内に極低温面を設置し、これに容器内の気体分子を凝縮または吸着させて排気するポンプです。
機械的な可動部が少なく、油等を使わないため、クリーンで高い真空を作ることが可能です。
構造
クライオポンプに使用される冷凍機は2段式で、1段目は80K以下に冷却することができ、2段目は10～12Kに冷却することができます。
凝縮パネルとクライオパネルは、冷凍機の2段ステージに取り付けられており、 冷凍能力の高い2段ステージに取り付けられたシールドとバッフルにより室温の 放射熱から保護されています。
また、吸着剤は表面が覆われるのを防ぐため、凝縮性の気体の入りづらい クライオパネルの内側に取り付けられています。
CRYO-U8H
作動原理
水蒸気は130K以下であれば、蒸気圧は10-8Pa以下となり、80K以下に冷却された シールドとバッフルで排気されます。（下図蒸気圧曲線参照）
このように水分子が理想的に排気されるため、クライオポンプは水に対して大きな 排気速度を持っています。
窒素、酸素、一酸化炭素、アルゴン等の気体は、80Kでは蒸気圧が高いため排気されず、 20K以下に冷却されたクライオパネルで排気されます。
ヘリウム、水素、ネオン等のさらに蒸気圧の高い気体は、20Kでは凝縮によって 排気されないため、20K以下に冷却された吸着剤によって排気されます。
このように、クライオポンプはすべての気体を排気することができ、超高真空を得ることが可能です。
各種気体の蒸気圧
※アルバック・クライオ株式会社のWEBサイトにて更に詳しく説明しておりますのでご参照ください。
