[发明专利]一种带热桥的快速降温型低温泵

说明书

本发明公开了一种带热桥的快速降温型低温泵，包括具备较低冷却温度的一级冷却台、具备更低冷却温度的二级冷却台和低温板组件，所述二级冷却台与低温板组件热连接，其特征在于，还包括至少一根热桥，其一端连接一级冷却台，另一端连接二级冷却台或低温板组件，每根热桥为内充高导热系数气体介质的气隙式储气容器。采用上述结构的低温泵，可显著缩短低温泵的降温时间，同时具有结构简易、易于实施、无需人工主动控制等特点。

技术领域

本发明属于低温制冷技术领域，具体涉及一种低温泵。

背景技术

低温泵是利用低温表面冷凝气体的真空泵，又称冷凝泵。低温泵可以获得抽气速率最大、极限压力最低的清洁真空，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方面。

对于二级制冷式低温泵，工作状态下，制冷机一级冷却台的第一冷却温度一般要求为65至120K、优选80至100K，二级冷却台的第二冷却温度一般要求为10至20K。实际工程应用中，由于制冷机的二级冷却台的冷却能力有限，造成二级冷却台以及与其热连接的低温板(大都为伞状)的温度长时难以达到第二冷却温度要求，影响了整个低温泵的吸附和冷凝效能。

发明内容

本发明针对现有的技术问题作出改进，即发明所要解决的技术问题是提供一种快速降温型低温泵。

本发明提供的快速降温型低温泵的技术方案如下：

一种带热桥的快速降温型低温泵，包括具备较低冷却温度的一级冷却台、具备更低冷却温度的二级冷却台和低温板组件，所述二级冷却台与低温板组件热连接，其特征在于，还包括至少一根热桥，其一端连接一级冷却台，另一端连接二级冷却台或低温板组件，每根热桥为内充高导热系数气体介质的气隙式储气容器。

进一步，所述热桥为两端封闭的管状结构，其侧壁为不锈钢波纹管。

进一步，所述高导热系数气体介质为氦气、氮气、氖气中的任一种。

进一步，所述低温板组件由多层叠置的伞装低温板组成，所述热桥为多根，每层低温板均连接有热桥。

进一步，位于下层的低温板上设有供连接上层低温板热桥穿过的通孔。

采用上述结构的低温泵，把热桥一端连接于制冷机一级冷却台上，热桥另一端和二级冷却台或者低温板组件热连接。当低温泵系统抽空完成开始降温时，一级冷却温度高于二级冷却温度，此时一级冷却台和二级冷却台或低温板组件通过热桥连接。因为一级冷却台冷量很大，所以达到了在基本不影响一级降温的前提下，加快了二级冷却台或低温板组件的降温。当二级冷却台或低温板组件温度降到100K时，制冷机一级冷却台和二级冷却台温度基本相等，二级降温速度比一级快，此时热桥内气体液化固化，热桥内气体压力逐渐下降，热桥断开了热连接。综合来看，上述结构中的热桥所带来的预冷作用将显著缩短制冷机低温泵的降温时间。此外，上述结构具有结构简易，易于实施，无需人工主动控制等特点。

附图说明

图1是本发明实施例提供的低温泵主要部分的示意图，其中热桥与二级冷却台连接。

图2是本发明另一实施例提供的低温泵主要部分的示意图，其中热桥与低温板组件连接。

图3是图1和图2中所使用的热桥的内部结构示意图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。为了叙述方便，将轴向上朝向吸气口方向称为“上”，相对远离即朝向低温泵内腔称为“下”。这种表达方法与低温泵真实安装于真空腔室时的布置无关。