في العديد من مجالات التكنولوجيا العالية مثل نظام فراغ ، والتجفيف بالتجميد ، تصنيع أشباه الموصلات ، هناك تحد مشترك : كيفية التقاط وإزالة المواد الغازية التي تعيق التقدم ؟ انخفاض درجة الحرارة الباردة فخ ( فخ ) هو المفتاح لحل هذه المشكلة . مثل دقة " تجميد عميق الماسك " اعتراض البخار والرطوبة والغازات الضارة في درجات حرارة منخفضة جدا ، وضمان عملية نقية وفعالة .

المبدأ الأساسي : قفل الغاز في درجة حرارة منخفضة

مبدأ انخفاض درجة الحرارة الباردة فخ على أساس واضح الفيزياء . عندما جزيئات الغاز يدخل تجويف الباردة التي تحافظ على درجة حرارة منخفضة جدا ، الطاقة الحرارية تتحرك بسرعة المحرومين . وهذا يؤدي إلى مرحلة انتقالية من جزيئات الغاز مباشرة من الغاز إلى الحالة الصلبة أو السائلة . هذه العملية هي مثل بخار الماء الزفير في فصل الشتاء البارد يتكثف في بلورات الثلج على الفور ، ولكن الفخاخ الباردة تتم على نطاق واسع على المستوى الجزئي بطريقة تسيطر عليها وفعالة .

وتتجسد قيمها الأساسية على مستويين :

التقاط المواد المستهدفة : استهدفت إزالة عنصر معين في عملية الغاز ، مثل التقاط بخار النفط في فراغ طلاء ، أو التقاط بخار الماء في تجميد التجفيف .

الحفاظ على نوعية فراغ : في نظام فراغ ، فخ الباردة يمكن أن بفعالية التقاط الغاز المنبعث من النظام ، والحد بشكل كبير من ضغط الغاز في النظام ، والحصول على نظافة وأكثر استقرارا عالية فراغ البيئة .

ثانياً - المكونات الرئيسية

يعتمد تشغيل مصيدة باردة ذات كفاءة عالية ودرجات الحرارة المنخفضة على التعاون بين عدة مكونات دقيقة :

التبريد الأساسية : اعتمادا على درجة الحرارة المطلوبة ، قد يكون من الممكن استخدام الميكانيكية ضغط التبريد ( 40 ℃ - 100 ℃ ) ، النيتروجين السائل التبريد ( يمكن أن تكون منخفضة - 196 ℃ ) أو أكثر خاصة المبردة . هذا هو " الباردة " مصدر النظام برمته .

التكثيف تجويف : هذا هو " ساحة المعركة " التقاط الحركة . الداخلية عادة ما تكون مصممة مع مساحة كبيرة من التكثيف ( على سبيل المثال ، لفائف ، زعنفة ) ، باستخدام مواد عالية التوصيل الحراري ( على سبيل المثال ، الفولاذ المقاوم للصدأ ، النحاس خالية من الأوكسجين ) لضمان كفاءة نقل الطاقة الباردة ، موحدة .

نظام العزل الحراري : من أجل الحفاظ على قيمة " الباردة " بدقة داخل تجويف ، ومنع الحرارة الخارجية من الغزو ، فخ الباردة يجب أن تكون ملفوفة مع كفاءة عالية فراغ ساندويتش أو عالية الأداء مواد العزل الحراري ، الذي هو نفس مبدأ الترمس زجاجة .

نظام مراقبة ذكي : الحديثة الباردة فخ درجة حرارة منخفضة جدا intellectualized ، ودمج عالية الدقة استشعار درجة الحرارة ، وحدة التحكم الآلي ، في الوقت الحقيقي رصد وضبط درجة الحرارة بدقة في فخ ، لضمان أن يكون دائما في أفضل حالة عمل .

ثالثا - تطبيق واسع النطاق

بسبب قدرتها على التقاط جيدة والتكثيف ، وانخفاض درجة الحرارة الباردة الفخاخ تلعب دورا هاما في العديد من المجالات المتقدمة :

فراغ العلم والتكنولوجيا

في المجهر الإلكتروني ، مسرع الجسيمات ، محلل السطح وغيرها من المعدات المتطورة ، فخ الباردة هو الحصول على والحفاظ على فراغ عالية جدا ( عادة أكثر من 10 ⁶ السلطة الفلسطينية ) مفتاح . فائدة نموذج فعال يمكن التقاط بخار الماء و المواد الهيدروكربونية التي يتم ببطء الإفراج عن الجدار الداخلي من فراغ الغرفة وقطع الغيار ، وضمان نقاء اختبار البيئة .

تجميد عملية التجفيف

تجميد التجفيف ( التجميد والتجفيف ) هي التكنولوجيا الرئيسية للحفاظ على نشاط وهيكل المواد في الصيدلة و تجهيز الأغذية . مصيدة باردة تسمى مباشرة " الماسك المائي " ، فإنه يمكن في مرحلة التسامي ، فإن الغالبية العظمى من المواد الهروب من بخار الماء محاصرة وطدت في الداخل ، وبالتالي إنشاء غرفة التجفيف بين فراغ مضخة قوية " التدرج في ضغط البخار " ، إلى حد كبير تسريع عملية التجفيف ، وحماية مضخة فراغ من بخار الماء من الضرر .

تصنيع أشباه الموصلات والالكترونيات الدقيقة

في عملية تصنيع رقاقة ، مثل ترسيب الأبخرة الكيميائية ، والحفر ، كمية كبيرة من غير رد فعل عملية الغاز والمنتجات التي سيتم إنتاجها . فخ الباردة يمكن أن فعالية جمع هذه الغازات الضارة أو المسببة للتآكل ، أو المكثفات ، ومنع التلوث من تكلفة عملية الدائرة ، تلف مضخة فراغ ، أو التفريغ في البيئة ، مما تسبب في ضرر ، ولكن أيضا يساعد على استعادة قيمة المواد .

البحث والتحليل التجريبي

من تركيب المواد الأساسية في الفيزياء ، العديد من التجارب تتطلب بيئة الغاز النقي أو فصل مكونات معينة من خليط الغاز . انخفاض درجة الحرارة الباردة الفخاخ يمكن التحكم بدقة في درجة الحرارة بشكل انتقائي التكثيف غاز معين ، مما يجعلها أداة قوية لفصل وتنقية العلماء .

رابعاً - معايير قياس كفاءة الآبار الباردة

تقييم الأداء من انخفاض درجة الحرارة الباردة فخ يعتمد أساسا على المؤشرات التالية :

الحد من درجة الحرارة و سرعة التبريد : كيف يمكن أن تصل إلى درجة حرارة منخفضة ، و كم من الوقت يستغرق من درجة حرارة الغرفة إلى درجة الحرارة المستهدفة ، مباشرة تحديد حدود التطبيق والكفاءة .

محاصرة الكفاءة والقدرة : كم من الغاز يمكن أن تعقد في وحدة الزمن ، وكم من المكثفات يمكن أن تعقد في الداخل ، التي تحدد مدة العمل والصيانة .

درجة الحرارة الاستقرار والتوحيد : إذا كانت درجة الحرارة في كل نقطة في البئر هو ثابت أو ثابت ، من المهم جدا بالنسبة للتطبيقات التي تتطلب دقة التحكم في عملية التكثيف .

استهلاك الطاقة وتكاليف التشغيل : استهلاك الطاقة هو عامل اقتصادي يجب أن تؤخذ في الاعتبار ، لا سيما في المشهد الصناعي الذي يحتاج إلى تشغيل مستمر على مدار السنة .

التنمية في المستقبل : أكثر ذكاء وأكثر تكاملا وأكثر كفاءة

مع تطور العلم والتكنولوجيا ، وانخفاض درجة الحرارة الباردة فخ التكنولوجيا تتطور باستمرار . وستركز الاتجاهات المستقبلية على ما يلي :

intelligentized الترقية : عمق التكامل تكنولوجيا الإنترنت من الأمور ، لتحقيق الرصد عن بعد ، خطأ التنبؤ والتحكم التكيفي .

كفاءة الطاقة الأمثل : اعتماد نوع جديد من حماية البيئة المبردات مبادل حراري تصميم أكثر كفاءة ، والحد من استهلاك الطاقة بشكل مستمر .

التصغير والتكامل : من أجل التكيف مع متطلبات صارمة من الفضاء في مجال أشباه الموصلات المحمولة أداة تحليلية ، فخ الباردة هو النامية نحو أكثر إحكاما ، وأكثر سهولة الاندماج في نظام معقد .