臺式低溫循環泵的冷凍能力因型號而異。1級冷頭降至80K的所需功率為幾十瓦特，2級冷頭降至20K的所需功率為幾瓦特。但真空裝置內有蒸發源或加熱器等熱源。

如圖2表示的是直徑為254mm(10英寸)的面放出的輻射熱量。隨溫度的上升以及輻射率的加大所放出的熱量也隨之增加。由于真空裝置內產生的熱量遠遠超出低溫泵的冷凍能力，如這些熱量進入低溫泵的話，會導致低溫泵無法正常冷卻，排氣性能降低。因此當真空室內存在熱源時，必須對熱源進行隔離及遮擋。

圖2：Φ254mm面放出的輻射熱 輻射率與溫度的關系

圖3是存在熱源時的安裝例。圖①輻射熱直接入進低溫泵內，因此不可采用。(2)、(3)可以采用，但如果熱源的溫度比較高，應把經反射后進入低溫泵的輻射量也應考慮在內。

2：有發熱源時的安裝例

<供參考，低溫泵因輻射熱所承受的熱負荷可由以下公式計算得出。>

Q=εAV?σ?A?(Tw4-T14) (W)

εAV:平均輻射率,σ:玻耳茲曼常數=5.67X10-12(W/cm2/K4),A:受熱面積(cm2)

Tw:室溫壁的溫度(通常300K), T1:屏蔽筒?擋板的溫度(通常80K)

2. 冷卻水注意事項（水量及水質）

低溫泵配套使用的壓縮機有空冷式和水冷式兩種。且向壓縮機輸入的電力幾乎都會轉變成熱。

采用空冷式的情況下，這些熱通過空冷扇與熱交換器冷卻。由于空冷式不使用冷卻水，沒有額外的運行成本，也不需要設置管道。但因產生的熱將全部排放于大氣中，必須使用空調，

且會產生噪音和塵埃。因此近年來普遍采用水冷式。

水冷式壓縮機的冷卻水的溫度如果過低，壓縮機內潤滑油的粘度上升，會導致壓縮機收到運轉指令也無法啟動或成超負荷狀態。

相反冷卻水的溫度過于高或流量少的話，壓縮機的溫度變高或不能正常冷卻，導致熱控開關動作即壓縮機停止運轉。

有關冷卻水的水溫及流量，請參照使用說明書，保證在規定范圍內使用。如水溫低于10℃時，在停止壓縮機運轉的同時也需要停止供應冷卻水。

如不停止冷卻水的供應，會導致壓縮機啟動困難。在停止時若存在壓縮機內的冷卻水會結冰的可能性，會導致配管破裂非常危險，因此要求進行空壓排水，把壓縮機內的冷卻水排掉。

冷卻水要使用不會對配管產生腐蝕作用，且無含水垢等附著物的干凈的水。

水質差將會導致配管流徑變窄，流量減少，發生熱傳導不良導致無法正常冷卻。

另外，如使用對配管有腐蝕作用的冷卻水，熱交換器上將會出現細孔，導致重大事故。

為了熱交換器的壽命延長，保持性能，有關水質標準敝公司參照了日本冷凍空調工業會的水質標準。由于冷卻水內會存在附著沉淀物等，會導致水質變差。因此要求定期對水質進行檢查和對配管進行清洗。

表1：冷卻水的水質標準(參照了日本冷凍空調工業會的水質標準)

3.低溫泵的運轉及運行循環

低溫泵的運行由以下3個過程組成。

(1)　運行開始　　　　低溫泵的粗抽真空及冷卻降溫

(2)　通常運行　　　　低溫泵對真空裝置進行排氣

(3)　停止運行、再生　低溫泵停止運行和進行再生

1）.運行開始（粗抽真空、冷卻降溫）

4.低溫泵的運轉啟動步驟如下。

(1)接通主電源。

(2)壓縮機為水冷式時，供應冷卻水。

(3)粗抽至低溫泵內壓力達到40Pa為止。(如抽至13～20Pa以下的話，油回轉泵內的油蒸氣向低溫泵反流，導致低溫泵被油蒸氣污染。)在進行粗抽后通常進行壓力上升測試。

壓力上升速度的推薦界限值為ΔP/Δt≦1.3Pa/min

(4)啟動低溫泵。

(5)待低溫泵達到工作狀態。滿足以下條件時則說明低溫泵達到了工作狀態:

●15K冷凝板的溫度降至20K以下

●80K屏蔽筒的溫度降至130K(CA熱電偶的起動電壓為-5.5mV)以下,降至此溫度為止所需時間(冷卻降溫時間)如表4-2所示因低溫泵型號而異。

(6)低溫泵將開始通常運行。

在以下幾種情況下，實際冷卻降溫時間可能會更長。(1)低溫泵內受污染，(2)熱負荷大，(3)由于再生操作等低溫泵內全變干燥，(4)粗抽完成后、殘留氣體中的He,H2.Ne氣體分壓超過0.1Pa。

低溫泵的運行循環例

2）.通常運行

待低溫泵進入工作狀態，按下列步驟對真空室進行抽氣。

(1)真空室內的壓力達到最大容許交差壓力以下為止對真空室內進行粗抽。(通常采用降至40Pa)。為防止粗抽泵中的油蒸氣向真空室內反流，不可以抽至低于13Pa。

(2)打開主閥門對真空室進行精抽。

(3)真空室內壓力達到所需壓力后即可進行鍍膜，濺射等作業。

3）.運行停止

(1)關閉主閥門。

(2)把低溫泵切換OFF狀態。

(3)水冷式壓縮機時，根據需要應停止供應冷卻水。

(4)待15K冷凝板和80K屏蔽筒的溫度降至室溫后，進行粗抽直到低溫泵內的壓力達到10～100Pa為止。

如果在升溫過程中所產生的氣化氣體，使得低溫泵內壓力超過大氣壓的情況，必須設置通氣閥進行放氣，防止泵內壓力超過大氣壓。

4）.低溫泵的再生

因低溫泵為貯存式真空泵，當泵內貯存的氣體量達到時，要求向外排放，使低溫泵恢復吸附排氣功能。此操作稱為再生(regeneration)。低溫泵排出的極限氣體量稱為排氣容量。當下述任意情況出現時，即需進行再生。

(1)15K冷凝板溫度超過20K

(2)80屏蔽筒的溫度超過130K(-5.5mV)

(3)主閥門關閉過5分鐘后的壓力降不到1.3×10-4Pa以下

(4)排氣性能滿足不了裝置要求

通常的使用過程中，除了排氣量達到排氣容量的情況以外，在裝置維修保養時或節假日一般都會定期進行再生。

如在節假日等無人操作情況下進行再生時，可進行自動再生。

4-1.適用于各種用途的再生方法(再生及再生的效率化)

再生操作分以下3個步驟進行。

(1)升溫過程

(2)粗抽過程

(3)冷卻降溫過程

為縮短再生時間應縮短升溫時間和粗抽真空時間。為了能夠地進行再生，需升溫至室溫，并通過進行有效粗抽，把吸附劑里的水分除去。冰在0℃ 以上才可融化，想要除去水分，必須把溫度升至0℃以上。

(1)升溫過程的效率化

停止低溫泵運轉，把溫度升至室溫的方法有以下幾種。

(1)自然升溫　　　　:只需把低溫泵切換為OFF狀態后放置即可

(2)再生用加熱帶 　 :把加熱帶裹在泵壁外表進行加熱

(3)注入N2:向低溫泵內注入氮氣，使得泵內部變熱加快升溫

(4)注入N2+加熱帶 ：(2)、(3)并用

(5)注入熱N2 :向低溫泵內注入加熱至70℃的氮氣

(6)注入熱N2+加熱帶 :并用(2)和(5)，升溫時間最短

溫度升至室溫為止的時間，除上述方法外，因泵內貯存的氣體量、種類及泵型號不同而有較大差異，因此事先不易預估其升溫時間。

通常，注入N2法需要60～90分鐘。各種再生方法所需升溫時間如下表所示。

此表中的數值是把注入N2法所需升溫時間定為1比較得出的。僅可做參考值。

表3：升溫方法及升溫時間(參考值)

圖5：低溫泵的升溫過程

右圖表示低溫泵升溫時的狀態，大致可分為A，B，C，D4種模式。

A:注入N2+加熱帶(水氣少的情況)

屏蔽筒和擋板的溫度升溫至40℃左右。通過除去泵內水氣，可獲得良好的再生效果。

B:只注入N2　(水氣少的情況)

是普遍使用的再生方法。在水氣少時可獲得良好的再生效果。

C:注入N2+加熱帶(排出大量水氣的情況)

在0℃下冰化解為水時升溫會停止一段時間。因使用加熱帶，可縮短融化時間。(基板為玻璃或塑料時建議使用此方法)

D:只注入N2或用自然升溫法排出大量水氣的情況

因加熱量少，冰很難融化為水。在這種狀態下如進行粗抽，因再生不能充分進行會導致排氣性能降低。向玻璃或塑料進行鍍膜時需要特別注意。

對K熱電偶的起動電壓是否降到0mV請進行確認。必須并用電加熱帶。

尤其是在排出大量水氣時，把再生過程中的K熱電偶的起動電壓記錄下來，判斷處于哪種模式，并確認冰是否融化。

2)粗抽過程

油回轉泵通常作為低溫泵的粗抽泵使用。使用油回轉泵的情況下，在高壓領域，因存在空氣的粘性流flashing作用，返流量極少。

但壓力低于15Pa時，粘性流flashing作用降低，若粗抽到這個壓力以下會增加油蒸氣返流的危險。

從安全方面考慮愛發科的低溫泵可以確保在粗抽壓力40Pa下性能正常。

如粗抽至20Pa以下時推薦使用粗抽用過濾器。在使用過濾器時應注意以下幾點。

(1)粗抽時間變長、(2)水氣多時很快成飽和狀態、(3)產生塵埃、(4)需要定期進行活性化。

在低溫泵內存在大量水氣的條件下進行粗抽的話，隨著水分蒸發，熱量會被帶走，會導致水溫降低。

水分少時可以全蒸發掉。但水分多時，水將結冰后殘留，從而導致再生不全。

在水分多的情況下，粗抽作業時如并用加熱帶，可防止結冰。

且在使用油回轉泵排出大量水分時，油會乳化，很難抽至40Pa。

在這種情況下通常需要頻繁更換油。但可采取以下措施。

(1)　使用油含量多，水處理能力強的大型油回轉泵。

(2)　使用可對水和油進行分離，裝有排水器的油回轉泵。

(3)　使用機械增壓泵降低極限壓力。(但油回轉泵的油要定期更換。)

在處理大量玻璃，塑料時，因需要排出大量水氣，故要求事先做好措施。