ULVAC 爱发科低温泵冷板，依靠什么捕获残余气体分子

低温泵不属于把气体 “排出泵外" 的真空泵，属于捕集储存式真空泵，依靠 GM 两级制冷机把冷板降到超低温，通过低温冷凝、低温吸附、低温埋藏捕集三种物理机制，把真空腔内残余气体分子固定在冷板表面，以此获得高 / 超高真空ULVAC SHOW...。

一、一级冷板（80K 左右，冷屏 / 挡板）

一级冷板主要承担热屏蔽 + 预捕集双重作用。

1. 阻挡室温腔体辐射热，减少二级超冷冷板的热负荷，避免二级冷板温度抬升。

2. 水蒸气、油蒸气等高沸点残余气体，碰撞 80K 冷板直接凝华固化，被直接捕获，避免水汽大量流向二级冷板，延缓二级冷板吸附容量耗尽。

二、二级冷板（10‑20K 超低温冷凝板，核心捕集面）

二级冷板分为金属冷凝板面 + 附着的活性炭吸附层，两套机制配合捕获残余气体。

1、低温冷凝（捕获氮气、氧气、氩气、二氧化碳）

真空里的残余气体分子做无规则热运动，撞击到 10‑20K 金属冷板表面；分子动能瞬间被带走，饱和蒸气压降到极低，气体直接由气态变为固态，冻结沉积在冷板表面，很难再重新蒸发回到真空当中，完成气体捕获。

适用：N₂、O₂、Ar、CO₂这类常规残余气体。

2、低温物理吸附（捕获氢气、氦气、氖气）

H₂、He、Ne 即便到 20K，饱和蒸气压依旧很高，无法靠单纯冷凝冻结ULVAC SHOW...。冷板内侧粘接高比表面积活性炭吸附剂，超低温条件下依靠范德华分子作用力，把这类难冷凝的轻气体分子牢牢吸附在多孔材料孔隙内部，处理超高真空场景下最难去除的微量残余轻气体抖音百科。

3、低温埋藏捕集

不断冷凝堆积的固态气体层，会把后续撞上来的少量难冷凝轻气体直接埋在冰层内部，辅助提升抽除能力，属于附带捕集效果抖音百科。

三、关键现实边界，容易忽略

1. 气体是储存在泵内部冷板上，不是排到外部；吸附、冷凝会逐步饱和，到达容量上限，抽速下降，必须做再生升温，释放捕获的气体。

2. 冷板温度一旦上升，已经冻结、吸附的气体会重新解吸释放，真空度快速恶化。

3. 低温泵不能直接抽大气，必须搭配前级机械泵，预先抽到粗真空之后，再启动低温泵工作。

简单总结

• 80K 一级冷板：挡热辐射，冷凝水蒸气、油蒸汽。

• 10‑20K 二级金属冷板：低温冷凝冻结氮气、氩气等大多数残余气体。

• 二级冷板活性炭层：低温物理吸附搞定氢气、氦气这类顽固轻残余气体