低溫泵是利用低溫表面冷凝氣體的真空泵，又稱冷凝泵。它可以獲得抽氣速率最大、極限壓力低的清潔真空，廣泛應用于半導體和集成電路的研究和生產，以及分子束研究、真空鍍膜設備、真空表面分析儀器、離子注入機和空間模擬裝置等方面。
 

　　低溫泵的工作原理是利用氣體在超低溫表面發生物理吸附而達到排氣的效果，是獲得潔凈真空的一種有效、快捷的方法。能夠達到*真空(10-11Pa)，有排氣速度快、無油和安裝方向不受限制等優點。低溫泵的一級冷臺上，設置屏蔽罩和擋板，溫度維持在80K。二級冷臺維持在15K，上面設置低溫罩和活性炭吸附劑。

 

　　一般提到的低溫泵的使用介質溫度稍微高點的在零下30攝氏度，更低的在零下220攝氏度，在設計師要考慮到材料的低溫性能，抗沖擊性(主要是Ak值)，介質的理化性能，尤其像液氧液氮液氬液化天然氣這些介質的揮發性。根據這些性能考慮密封結構。
 

　　低溫泵能夠達到*真空(10-11 Pa)，有排氣速度快、無油和安裝方向不受限制等優點，其構造如下圖所示：
 

　　1—一級冷臺；2—二級冷臺；3—低溫罩；4—屏蔽罩；5—擋板
 

　　水蒸氣凝固在80K屏蔽罩和80K擋板上;氮氣、氧氣和氬氣凝固在15K低溫罩上;氫氣、氦氣和氖氣被吸附在15K低溫罩內側的吸附劑上。低溫泵可以對所有氣體排氣，但是如果吸附的氣體量過多，則排氣速度降低。這時，需要將低溫泵加熱，放出吸附的氣體后，重新使用。
 

　　在低溫泵內設有由液氦或制冷機冷卻到極低溫度的冷板。它使氣體凝結，并保持凝結物的蒸汽壓力低于泵的極限壓力，從而達到抽氣作用。低溫抽氣的主要作用是低溫冷凝、低溫吸附和低溫捕集。
 

　　①低溫冷凝：氣體分子冷凝在冷板表面上或冷凝在已冷凝的氣體層上，其平衡壓力基本上等于冷凝物的蒸氣壓。抽空氣時，冷板溫度必須低于 25K;抽氫時，冷板溫度更低。低溫冷凝抽氣冷凝層厚度可達10毫米左右。
 

　　②低溫吸附：氣體分子以一個單分子層厚 (10-8厘米數量級)被吸附到涂在冷板上的吸附劑表面上。吸附的平衡壓力比相同溫度下的蒸氣壓力低得多。如在 20K時氫的蒸氣壓力等于大氣壓力，用 20K的活性炭吸氫時吸附平衡壓力則低于10-8 帕。這樣就可能在較高溫度下通過低溫吸附來進行抽氣。
 

　　③低溫捕集：在抽氣溫度下不能冷凝的氣體分子，被不斷增長的可冷凝氣體層埋葬和吸附。