[实用新型]一种带有新型防辐射屏的低温泵

说明书

本实用新型提供了一种带有新型防辐射屏的低温泵，所述低温泵包括制冷机、真空腔体、新型防辐射屏、一级挡板和冷凝吸附组件，所述新型防辐射屏设置在真空腔体内，所述一级挡板和冷凝吸附组件设置在新型防辐射屏内，所述新型防辐射屏与真空腔体之间形成真空腔，所述制冷机上设置有第一冷头和第二冷头，所述制冷机第一冷头与新型防辐射屏和挡板一级挡板导热连接，所述制冷机的第二冷头与冷凝吸附组件导热连接，所述新型防辐射屏的内壁上设置有导热支板，所述导热支板的顶部与冷凝吸附组件之间的间隙为1～2cm，所述导热支板的底部不与新型防辐射屏相接触。够使得进入低温泵内部的气体更多地与防辐射屏表面发生接触(或碰撞)而被预冷却的效果。

技术领域

本实用新型涉及一种低温泵，具体涉及一种带有新型防辐射屏的低温泵。

背景技术

低温泵是通过制冷机膨胀制冷产生超低温表面，并利用超低温表面冷凝或吸附气体的一种高真空泵。低温泵具有抽气速率大，尤擅长抽水蒸气，极限真空度高等优点。低温泵广泛应用于半导体和集成电路的研究和生产，以及分子束研究、真空镀膜设备、真空表面分析仪器、离子注入机和空间模拟装置等行业领域。

低温泵通常由一个制冷机、真空腔体、防辐射屏、一级挡板、冷凝吸附组件以及其它一些零部件组成。本文为了叙述方便，其它零部件不再赘述，示意图上也不予显示。

制冷机通过氦气膨胀制冷原理产生低温。通常低温泵制冷机分为两级。低温泵工作时，制冷机第一级温度为60～120K，防辐射屏和一级挡板与制冷机一级连接，水蒸气将在防辐射屏和一级挡板表面被凝结。制冷机第二级温度为10～20K，冷凝吸附组件与制冷机二级连接，氮气、氧气、氩气等气体将在冷凝吸附组件表面被凝结，氢气被冷凝吸附组件内侧表面粘接的活性炭吸附。

低温泵制冷机第二级功率相对于第一级功率小得多，而与制冷机第二级连接的冷凝吸附组件，是抽除氮气、氧气、氩气、氢气等气体的主要载体。这些气体，通过一级挡板内侧间隙或者一级挡板与防辐射屏之间的间隙，到达冷凝吸附组件表面。这些气体在进入低温泵内部之前的温度可能是常温，也有可能高于常温。常温约300K，300K约等于27℃。

这些常温或高于常温的气体，经由一级挡板内侧间隙或者一级挡板与防辐射屏之间的间隙，到达低温泵内部。它们有可能与一级挡板表面或者防辐射屏内表面接触(或碰撞)，也有可能不与一级挡板表面或者防辐射屏内表面接触(或碰撞)。

如果这些气体与一级挡板表面或者防辐射屏内表面发生接触(或碰撞)，这些原本常温或者高于常温的气体分子将被降温，其温度被降到接近于一级挡板或者防辐射屏的温度，也就是制冷机第一级温度 60～120K。如果这些气体与一级挡板表面或者防辐射屏内表面没有发生接触(或碰撞)，这些气体将仍然保持常温或者高于常温。

然后这些气体(指氮气、氧气、氩气、氢气等气体)将到达冷凝吸附组件表面，或者被冷凝(氮气、氧气、氩气等)，或者被吸附(氢气)。经过分析计算，进入低温泵的气体，没有与一级挡板表面或者防辐射屏内表面发生接触(或碰撞)，而直接到达冷凝吸附组件表面，大约有30％～50％。

在这些气体被冷凝或吸附之前，它们先会被冷凝吸附组件表面降温。这些气体的温度将从它们原本的温度，降到冷凝吸附组件(或制冷机第二级)的温度10～20K。

降温之后，氮气、氧气、氩气等气体释放出凝结热，被冷凝成固体，氢气释放出吸附热，被粘接在冷凝吸附组件内表面的低温活性炭吸附。

分析氮气、氧气、氩气、氢气等各类气体的冷凝或者吸附过程可以看出，如果这些气体与一级挡板与防辐射屏发生接触(或碰撞)并降温到60～120K，在本领域内这个过程称之为预冷却，那么这些被预冷却到60～120K的气体，再从60～120K降温到10～20K，然后被冷凝或吸附。