玉崎代理日本ULVAC爱发科 CRYO-U6H 低温真空泵
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ULVAC 爱发科 CRYO-U6H 低温真空泵的核心工作原理，是利用一个超低温的“冷阱"表面，通过物理方法将气体分子“冻结"并“捕获"，从而在真空腔内形成并维持高真空环境。它并非依靠机械运动来“抽"走气体，而是让气体分子自己“粘"在极冷的表面上。

其具体工作原理可以从以下几个方面来理解：

⚙️ 核心动力：两级 GM 制冷机

CRYO-U6H 的核心是一个两级吉福德-麦克马洪（Gifford-McMahon, GM）制冷机。

• 闭环氦气制冷循环：通过外接的压缩机单元（如C10T或C10AT型号）驱动高纯度氦气在制冷机内部循环。

• 产生两级低温：这个循环过程会制造出两个不同温度的极冷级：

• 第一级（冷屏）：温度约为 60K 至 80K (-213°C 至 -193°C)。

• 第二级（冷阵/冷板）：温度可低至 10K 至 20K (-263°C 至 -253°C)。

❄️ 工作过程：分阶段捕获气体

制冷机启动后，低温泵内部的不同部件会冷却到特定温度，通过物理方式分阶段捕获气体：

1. 预冷与屏蔽（第一级）：第一级冷屏达到约 80K 的低温。这个温度足以将水蒸气（H₂O）、油蒸汽等高沸点气体凝结成固态“霜"，捕获在冷屏上。同时，这个冷屏像一道屏障，有效阻挡外界热量辐射到内部更冷的第二级，保证其制冷效率。

2. 主抽气与吸附（第二级）：内部的第二级冷阵温度降至 10K-20K，这是实现高真空的关键。

• 冷凝：在此超低温下，氮气（N₂）、氩气（Ar）、氧气（O₂）等大部分气体分子会被冻结并积聚在冷阵表面。

• 吸附：对于氢气（H₂）、氦气（He）、氖气（Ne）等在20K下仍难液化的气体，冷阵表面涂有活性炭等特殊吸附材料。这些气体分子会像被磁铁吸引一样，被吸附在巨大的活性炭表面，从而被有效捕获。

🌪️ 抽气速度与极限真空

通过这种分级捕获的方式，CRYO-U6H 实现了高的抽气速度和极限真空。根据规格，它对不同气体的抽速（20°C时）分别为：

• 水（H₂O）：2,100 L/s

• 氮气（N₂）：750 L/s

• 氢气（H₂）：1,100 L/s

• 氩气（Ar）：620 L/s

其极限压力可低至 10⁻⁷ Pa (10⁻⁹ Torr)，属于超高真空范畴。

🔄 “再生"：恢复抽气性能

长时间工作后，积聚在冷表面的气体分子层会使抽气速度下降。这时就需要进行 “再生" (Regeneration) 操作。

再生过程是通过加热低温泵，使被捕获的气体重新汽化，然后用前级机械泵将其排出。完成后，低温泵重新制冷，即可恢复高效的抽气能力。

💡 核心优势

• 洁净无油：泵内无任何运动部件，也无需使用油，可获得绝对清洁的真空环境，无碳氢化合物污染。

• 高抽速：对水蒸气等气体抽速极快，尤其适用于需要快速排气和清洁环境的半导体、FPD及光学镀膜等工艺。

⚠️ 重要注意事项

• 安全阀：再生时大量气体瞬间释放可能导致内部压力剧增，因此所有低温泵都配有压力安全阀。

• 维护周期：其保养周期为 16,000 小时。

• 配套使用：低温泵通常需要与油旋片泵或干泵等“前级泵"配合使用，后者负责将真空腔从大气压抽至低真空，为低温泵的启动创造条件。

总而言之，CRYO-U6H 通过 GM 制冷机创造的超低温环境，巧妙地利用物理原理捕获气体分子，从而实现了清洁、高效的超高真空环境。