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更新时间：2026-05-20 
浏览次数：9CRYO-U20H 是日本爱发科（ULVAC）株式会社推出的一款标准型低温泵。它是获得高真空和超高真空环境的核心设备之一，广泛应用于半导体制造、薄膜镀膜、科研实验等领域。
与普通真空泵“抽走"气体分子的方式不同，低温泵通过极低温度将气体分子“冻住"并捕获在泵内，从而达到抽气目的。CRYO-U20H 属于 ULVAC 低温泵产品线中的标准口径型号，适用于多种主流镀膜设备和科研仪器。
2. 工作原理
低温泵的核心是一台小型制冷机（GM 制冷机或 Stirling 制冷机），可将泵内的冷板降温极低的温度（远低于 -100°C）。
泵内设有两级冷板：
第一级冷板（约 50-80K）：捕获水蒸气等冰点较高的气体
第二级冷板（约 10-20K）：捕获氮气、氧气、氩气、氢气等大部分气体分子
当气体分子进入低温泵后，会像雪花落在冰面上一样凝结在冷板表面。由于温度极低，这些气体分子几乎不会再次蒸发逃逸，因此泵内始终保持很低的气压，持续为真空腔体提供清洁的高真空环境。
重要提示：低温泵本身不能从大气压开始工作。它需要配合前级泵（通常是干式机械泵或油旋片泵）先将腔体抽至一定真空度（通常 <10 Pa）后，才能启动低温泵继续抽至高真空或超高真空。
3. 核心特性
高的抽速（尤其对水蒸气）
低温泵对水蒸气的抽速远高于涡轮分子泵等其他高真空泵
在真空镀膜工艺中，水蒸气是主要残余气体，快速抽除可大幅缩短达到工艺真空的时间，提高设备产能
无油，实现清洁真空
泵内无任何油或润滑剂，无油蒸气污染
对半导体、光学镀膜、表面分析等洁净度要求的应用至关重要
对所有气体都有较高抽速
从水蒸气到氮气、氧气、氩气、氢气等均有优异抽速
适合同时抽除多种气体的复杂工艺
高的极限真空度
可达超高真空范围（远高于机械泵或干泵）
适用于表面物理、分子束外延等基础研究
运行稳定，振动极小
无高速旋转部件（如涡轮分子泵的叶片），振动极低
特别适合电子显微镜等对振动敏感的精密仪器
需要定期再生
随着捕获的气体分子增多，冷板表面逐渐饱和，抽速下降
再生：将泵加热，使捕获的气体重新蒸发并被前级泵抽走，泵恢复如新
再生通常需数小时，可全自动完成
运行成本低
消耗是电力（驱动制冷机）
无油品更换、无过滤器、无密封圈等耗材
二、技术参数
注意：以下参数为 ULVAC CRYO-U20H 的典型规格。不同版本或生产批次可能存在差异，请以最新规格书为准。
1. 基本性能参数
| 项目 | 参数 |
|---|---|
| 进气口口径 | 8 英寸（200 mm）或 10 英寸（250 mm），视具体版本 |
| 对空气的抽速（N₂） | 约 1,500 ～ 2,500 L/s |
| 对水蒸气（H₂O）的抽速 | 约 4,000 ～ 6,000 L/s |
| 对氢气（H₂）的抽速 | 约 800 ～ 1,500 L/s |
| 极限压力 | ≤ 10⁻⁷ Pa 范围（10⁻⁹ mbar 级） |
2. 制冷机规格
| 项目 | 参数 |
|---|---|
| 制冷机类型 | 双级 GM 制冷机 |
| 第一级制冷能力 | 约 30 ～ 50 W @ 50-80K |
| 第二级制冷能力 | 约 10 ～ 20 W @ 10-20K |
| 降温时间（至工作温度） | 约 60 ～ 90 分钟 |
| 电源 | 单相 AC 200V～230V，50/60Hz |
| 功耗（运行时） | 约 1.0 ～ 1.5 kW |
3. 再生性能
| 项目 | 参数 |
|---|---|
| 再生方式 | 自动或手动（加热 + 氮气吹扫） |
| 再生时间 | 约 2 ～ 4 小时（取决于吸附量） |
| 再生后恢复时间 | 约 30 ～ 60 分钟 |
4. 接口与连接
| 项目 | 参数 |
|---|---|
| 进气口法兰 | ISO 200 / ISO 250 或 JIS / CF 标准 |
| 前级泵接口 | KF 25 或 KF 16 |
| 吹扫/放气接口 | 1/4英寸或1/8英寸卡套 |
| 电气接口 | 专用电源连接器 + 控制信号接口 |
5. 环境与安装
| 项目 | 参数 |
|---|---|
| 冷却方式 | 风冷（内置风扇）或水冷（可选） |
| 环境温度范围 | 10℃ ～ 35℃ |
| 环境湿度 | ≤ 80% RH（无凝结） |
| 安装方向 | 直立（进气口朝上） |
| 防护等级 | IP20（标准型） |
6. 外形尺寸与重量
| 项目 | 参数 |
|---|---|
| 高度 | 约 500 ～ 700 mm |
| 宽度 | 约 300 ～ 400 mm |
| 深度 | 约 300 ～ 400 mm |
| 重量 | 约 60 ～ 90 kg（视配置） |
具体尺寸请以产品图纸为准。
三、典型用途
1. 半导体制造
溅射镀膜（PVD）：在晶圆上沉积金属薄膜（Al、Ti、Cu 等），需要高真空环境减少杂质掺入
蒸发镀膜：与溅射类似，同样需要洁净高真空
蚀刻设备：某些干法蚀刻工艺需要高真空起始条件
Load Lock 腔体：晶圆传输腔快速抽空，低温泵的高抽速可缩短循环时间，提高产能
2. 光学镀膜与功能薄膜
精密光学镜头：相机镜头、望远镜、激光镜片上的多层增透膜或反射膜，需高真空保证膜层致密性
AR 减反射膜：智能手机屏幕、眼镜片减反射镀膜
硬质涂层：刀具、模具上的 TiN、TiAlN 等耐磨涂层
OLED 蒸镀：有机发光二极管需在高真空下蒸镀有机材料和金属阴极，水汽和氧气会严重损害器件寿命
3. 科研与大学实验室
表面分析设备（XPS、AES、TOF-SIMS）：需超高真空避免表面被残余气体污染
分子束外延（MBE）：生长超高纯度半导体单晶薄膜，对真空度要求高
电子显微镜（SEM、TEM）：样品室和电子光路需要高真空，低温泵的无振动特性尤其适合高分辨率电镜
基础物理研究：量子计算、超导材料研究等需洁净真空环境的实验
4. 显示器制造
OLED 蒸镀：与上述 OLED 应用相同，快速抽除水汽保证器件性能
柔性显示器：薄膜封装工艺中的高真空需求
5. 新能源领域
太阳能电池：异质结电池（HJT）等高效电池的透明导电膜（TCO）镀膜
动力电池：固态电池的薄膜沉积工艺
四、与其他真空泵的对比
| 对比项 | 低温泵（CRYO-U20H） | 涡轮分子泵 | 干式机械泵 | 油扩散泵 |
|---|---|---|---|---|
| 工作方式 | 冷冻捕获 | 高速旋转叶片撞击 | 容积压缩 | 油蒸汽喷射 |
| 极限真空度 | 高（10⁻⁷ Pa 级） | 高 | 低（1-10 Pa） | 高 |
| 对水汽抽速 | 高 | 一般 | 低 | 中等 |
| 有无油污染 | 无油 | 无油 | 无油 | 有油蒸气 |
| 振动 | 极小 | 有高速旋转振动 | 有 | 无 |
| 是否需前级泵 | 是 | 是 | 否 | 是 |
| 需要再生 | 是（定期） | 否 | 否 | 否 |
| 运行成本 | 低（仅电力） | 低 | 低 | 中等 |
五、使用注意事项
需要前级泵配合：低温泵不能直接排大气，必须先用前级泵（机械泵或干泵）将腔体抽至一定真空度（<10 Pa）后，才能开启低温泵。
安装方向：通常应直立安装（进气口朝上），以保证内部冷板温度分布均匀，获得最佳性能。水平安装需咨询厂家。
避免抽入大量气体：若误操作导致腔体突然破空（大量气体涌入），冷板表面可能快速结霜，影响性能甚至损坏冷板。操作时应避免这种情况。
再生是必要维护：随着使用时间增长，捕获的气体饱和，抽速下降。需定期再生（通常每周至每月一次，视工艺负载）。再生过程全自动，仅需按动按钮即可完成。
冷却方式选择：标准版为风冷，需确保泵周围通风良好。若环境温度较高或安装空间密闭，建议选配水冷版。
振动隔离：虽然低温泵振动极小，但若配套设备（如电子显微镜）对振动极其敏感，建议在安装底座加装隔振垫。
六、总结
ULVAC 爱发科 CRYO-U20H 标准低温泵是一款通过极低温捕获气体分子来获得清洁高真空的核心设备。
核心优势：
高抽速（尤其对水蒸气），远优于其他泵型
无油，实现洁净真空
对所有气体高效，适用多种工艺
振动极小，适合精密仪器
运行成本低，无耗材
成熟可靠，爱发科品牌全球广泛应用
典型应用：
半导体溅射/蒸发镀膜
精密光学镀膜
OLED 蒸镀
表面分析仪器（XPS、AES、TOF-SIMS）
电子显微镜
分子束外延（MBE）
如果您正在为半导体制造、光学镀膜、科研实验等场景寻找清洁、高抽速、无振动的高真空解决方案，CRYO-U20H 是一个经过长期验证、值得信赖的标准选择。