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低溫泵長期連續(xù)運轉,泵的抽速隨抽氣時間延長面逐漸良減,當抽速下降到原  (3)低溫泵的最大抽氣容量(和抽氣容量)
快,此時,需要停止運轉升溫再生,用以恢復泵的原有的抽氣絲必,出了ZDB  500型制冷機低溫泵抽氫的氣容量曲線,超過飽和抽氣容M267給  始抽速60%時,所累積抽除的總氣量稱為“飽和抽氣容量”,圖  衰減很

5000

5×1031×10215×1025×103×1
抽氫容量/PaL
圖2-67ZDB500型制冷機低溫泵抽氫容量曲線  低溫泵對不同種類氣體的飽和抽氣容量差別很大,冷凝氣體的抽氣容量取決于  冷凝霜層的厚度,霜層表面和低溫板之間的溫差△T與霜層厚度呈正比,馬舍  ( Ascher)給出了沒有屏蔽的20K低溫板,在p=0.67Pa壓力條件下,N2霜表面  有效冷凝系數(shù)與N2冷凝量的函數(shù)關系曲線如圖2-68所示。圖中,橫坐標d為霜層  厚度,p為霜表面溫度對應的飽和蒸氣壓。根據(jù)測量結果,得出最大厚度為  1.5mm,平均熱導率A=0.7mW/(m·K),對應p。的最大溫差△Tmx=15K。若  用77K屏蔽擋板,當進氣壓力一定時,單位冷凝面的冷凝輸入功率比無屏蔽時要  小,因而在一定的△Tmx下,可達到更大的最大厚度dmx。這一結果已被艾德爾  (Eder)等人的實驗證實。他們在制冷機低溫泵加屏蔽的20K冷面上,在進氣壓力  p=0.1~1Pa條件下進行冷凝空氣實驗,最大厚度達到dmx=50~100mm,相當于60kg/m2的質量厚度  活性炭低溫吸附氫、氖、氦的飽和容量,是制約低溫泵抽氣容量的主要限制因  素。所選用的吸氣劑材料、厚度、活化工藝都影響吸附容量,各種吸附材料的最大

抽氣容量可根據(jù)吸氣劑的吸附等溫線確定。用于制冷機低溫泵的吸氣劑以椰殼活性  炭最好,溫克勒爾( Winkler)在T=15K測得的對H2的動態(tài)吸附容量V=1.5

104Pa·L/s
(4)低溫泵的啟動壓力  受制冷功率的影響,冷機低溫泵不能夠在大氣壓下啟動,因為高壓下氣體的  對流換熱和氣體的冷凝熱,使低溫板達不到工作溫度而不能啟動。此外,大量氣體  冷凝吸附在低溫板上,也會影響泵的工作壽命,低溫泵正常啟動的最高壓力稱為啟動壓力  般用前級泵將低溫泵預抽到數(shù)十帕以下,即可啟動制冷機的壓機開始制冷,直至制冷機的一、二級冷頭達到規(guī)定的溫度  可以在啟動預抽泵的同時啟動制冷機,這樣就可以縮短低溫泵的啟動時時間  由于小型制冷機的制冷時間大都在1h以上,遠大于前級泵預抽低溫泵

(5)低溫泵的轉換壓力
低溫泵開始對真空容器抽氣時,容器內允許的最高壓力稱為轉換壓力(起始壓力)。要求制冷機低溫泵低溫板的熱容量能夠承受氣流的熱沖擊△H,它取決于打開真空閥開始對容器抽氣的最大氣體負荷,根據(jù)經(jīng)驗最大氣體流量與制冷機制冷功率有如下關系
W
式中p—轉換壓力,P
V真空容器體積,L
W——制冷機二級冷頭(20K)制冷功率,W
或者用二級冷頭熱容量△E的實驗值來計算允許的最高壓力

式中△E—二級冷頭的熱容量,J
△H—氣體的焓差,J/mol
p—氣體轉換壓力,Pa;
氣體體積
R摩爾氣體常數(shù),8.314J/(mol·K);  T氣體溫度,K。  假設RKP400型(見表2-36)的實驗值△E=300J,那么對于1m3的容器,根  據(jù)公式(2-83),其轉換壓力對氮氣為p≤160Pa  通常工藝流程應用上對容器的預抽有以下要求  ①每次容器暴露大氣后的預抽時間應盡可能短  ②盡量避免前級泵的反流物(特別是碳氫化合物)對容器的污染  ③前級真空系統(tǒng)要經(jīng)濟合算  根據(jù)以上要求,轉換壓力應在10-2~102Pa的范圍內,應用于超高真空時  大多將轉換壓力控制在10-1~10-2Pa?？紤]到對油蒸氣污染的要求,可以選用無  油機械泵和渦輪分子泵、濺射離子泵、分子篩低溫吸附泵組成的抽氣機組  對油蒸氣污染要求不嚴格的小型容器(1m3左右),可以直接選用機械泵,并  且將轉換壓力提高到40Pa,在此壓力下抽氣方向的氣流能夠有效地阻止機械泵油  的反流。轉換壓力的提高能夠明顯提高抽氣時間  通常,生產(chǎn)廠家都會給出不同型號的制冷機低溫泵的轉換壓力,可根據(jù)工藝生  產(chǎn)要求參考選用