Tipos de criobombas

Las bombas criogénicas se dividen en dos tipos: criobombas de helio líquido de inyección y criobombas de refrigeración de helio a gas de circuito cerrado.

La criobomba de helio líquido de inyección

se compone principalmente de un recipiente de helio líquido, un cuerpo de bomba y una cavidad de nitrógeno líquido conectada al deflector. Para reducir el consumo de helio líquido, se utiliza una pared aislante de doble capa en la pared exterior del recipiente de helio líquido y se crea un vacío entre ellas. Cuando la bomba se bombea previamente a una presión de 10-6 Pa, se vierten nitrógeno líquido y helio líquido y el gas se condensa en la placa fría de trabajo de 4,2 K. Después del bombeo previo, la presión parcial de helio e hidrógeno alcanza el orden de 10-12 Pa, por lo que la bomba puede obtener la presión máxima por debajo de 10-11 Pa. Si el recipiente de helio líquido se evacua y se descomprime a 6650 Pa, la temperatura del helio líquido se puede reducir a 2,3 K y se puede obtener una presión final más baja.

Criobomba refrigeradora de helio de ciclo cerrado

Es un nuevo tipo de criobomba que apareció en los años 70 (foto). Este tipo de bomba no consume helio, es sencilla de operar, de fácil mantenimiento y se utiliza cada vez más. El medio de refrigeración del refrigerador es helio. La temperatura de la placa fría primaria es de 50-100 K y la aplicación típica es 65 K. Se utiliza para condensar vapor de agua y preenfriar otros gases. 10-20K, utilizado para condensar nitrógeno, gases como oxígeno y argón. La superficie interior de la placa fría secundaria está recubierta con carbón activado. La superficie específica del carbón activado es de 500 a 2500 m2/g y tiene una gran capacidad de adsorción de helio, neón e hidrógeno a bajas temperaturas. La placa fría está hecha de cobre libre de oxígeno y su superficie está pulida hasta obtener una superficie de espejo para reducir el coeficiente de radiación. La presión máxima de la bomba es de 10-7 ~ 10-8 Pa, el rango de presión de trabajo es de 10-1 ~ 10-7 Pa y la presión de prebombeo requerida es 1 Pa. La tasa de bombeo de aire del producto terminado alcanzó los 60.000 litros/segundo (1 litro = 10-3 m3). Además, la placa fría de extracción de aire se puede disponer en el recipiente a bombear según las características del proceso, y la tasa de extracción de aire puede alcanzar más de 106 litros/segundo.