冷阱也叫冷凝捕集器,利用低溫冷壁來捕集可凝性蒸氣,一般安裝于主泵入口與真空室之間的管路上,可以有效捕集來自真空室內(nèi)的可凝性蒸氣以及來自真空泵的返流蒸氣。其效果主要取決于其結(jié)構(gòu)以及所使用冷壁的溫度(溫度越低,效果越好)。
設(shè)計原則為:冷凝部位應(yīng)具有較大的冷凝面積;結(jié)構(gòu)為光學(xué)密閉的,防止蒸氣分子直線通過;有盡可能大的流導(dǎo),冷劑消耗盡量少;清洗拆裝方便。
冷阱的結(jié)構(gòu)根據(jù)材質(zhì)可以分為玻璃冷阱與金屬冷阱。玻璃的一般用于小型的玻璃真空系統(tǒng),根據(jù)冷劑的盛放方式又可分為外冷式與內(nèi)冷式。金屬的則一般用于大型的金屬真空系統(tǒng),結(jié)構(gòu)形式繁多,結(jié)構(gòu)復(fù)雜。
于其結(jié)構(gòu)之處,還取決于所使用的冷壁溫度,低溫冷壁的溫度愈低效果愈好。使用時應(yīng)遵守一定規(guī)則;在加入冷劑前,應(yīng)將容器抽空到足夠低的壓強,使可凝性氣體被大量排除后再加入冷劑;在使用過程中,由于冷劑的損耗而使冷劑液面不斷下降,露出無冷劑接觸的壁面,這些表面的溫度回升,使已被冷凝的蒸氣重新蒸發(fā),所以要設(shè)法使冷劑的液面盡量處于恒定位置。
金屬冷阱中,盛裝冷劑的容器一般用不銹鋼制成,在其壁上焊上若干捕集片,以增大低溫壁板的表面積和阻擋蒸氣分子進入真空室的作用。
玻璃冷阱采用杜瓦瓶的形式,分為兩層或多層,兩層之間抽成高真空,以降低熱傳導(dǎo)損失。瓶內(nèi)壁靠近真空的一面,若有條件時還可鍍一層銀,加強熱反射。玻璃冷阱的型式很多。
冷阱被廣泛應(yīng)用于高真空和超高真空系統(tǒng)中,安裝在主泵入口和真空室之間的管路上。不僅能有效地捕集來自蒸氣流泵的返流蒸氣和部分裂解物,而且還可抽除來自真空室內(nèi)的可凝性蒸氣。