在低温泵内设有由液氦或制冷机冷却到极低温度的冷板。它使气体凝结,并保持凝结物的蒸汽压力低于泵的极限压力,从而达到抽气作用。低温抽气的主要作用是低温冷凝、低温吸附和低温捕集。低温冷凝:气体分子冷凝在冷板表面上或冷凝在已冷凝的气体层上,其平衡压力基本上等于冷凝物的蒸气压。
抽空气时,冷板温度必须低于抽氢时,冷板温度更低。低温冷凝抽气冷凝层厚度可达毫米左右。低温吸附:气体分子以一个单分子层厚厘米数量级)被吸附到涂在冷板上的吸附剂表面上。吸附的平衡压力比相同温度下的蒸气压力低得多。如在时氢的蒸气压力等于大气压力。
用的活性炭吸氢时吸附平衡压力则低于。这样就可能在较高温度下通过低温吸附来进行抽气。低温捕集:在抽气温度下不能冷凝的气体分子,被不断增长的可冷凝气体层埋葬和吸附。一般说来,低温泵的极限压力就是冷板温度下的被冷凝气体的蒸气压力。
温度为2时,除氦、氖和氢外,其他气体的蒸气压也低于帕。但由于被抽容器和低温冷板的温度不同,低温泵的极限压力高于冷凝物的蒸气压。对于室温下的容器,低温板为时,泵的极限压力约为冷凝物蒸气压力的4倍。温度时,水的蒸气压已低于。