Kaltköpfe der COOLPOWERe-Serie sind Gaskühlmaschinen, die auf der Grundlage eines thermodynamischen Zyklus zur Erzeugung kryogener Temperaturen arbeiten. Die COOLPOWERe-Kaltköpfe sind die Basiseinheiten für Kryopumpen der COOLVACe-Serie.

Kaltköpfe sind Kältemaschinen, die auf der Grundlage eines thermodynamischen Kreisprozesses (Carnot) arbeitet, um kryogene Temperaturen (T ≤ 120 K) zu erzeugen.

Kältemaschinen, die nach dem Gifford/McMahon-Prinzip arbeiten, haben sich gegenüber anderen Methoden zur Kühlung von Kryopumpen und kryogenen Anwendungen durchgesetzt. Solche Kühler werden von Leybold hergestellt und eingesetzt.

Die Kaltköpfe bestehen im Wesentlichen aus drei Modulen. Einem Antriebsmodul, einer Verdrängereinheit und der/den Kaltkopfstufe(n).

Die erste Stufe des Kaltkopfes kühlt je nach Betriebsbedingungen und Ausführung auf ~ 45 K bis 80 K ab, in der zweiten Stufe werden Betriebstemperaturen von bis zu 4 K erreicht. Beide Stufen bestehen aus Kupfer mit hoher Wärmeleitfähigkeit, um die vorhandene Kälteleistung optimal auszunutzen.

Bei pneumatisch angetriebenen Kaltköpfen besteht das pneumatische Antriebssystem für den Verdränger aus nur zwei mechanisch bewegten Komponenten: dem rotierenden Regelventil und dem Schrittmotor, der das Regelventil antreibt.

Bei mechanisch angetriebenen Kaltköpfen wird die Bewegung der Verdrängereinheit automatisch über einen Kurbeltrieb gesteuert, was zu einem niedrigen Vibrationsniveau führt.

Das Standardsortiment der ein- und zweistufigen COOLPOWER e-Kaltköpfe deckt ein breites Spektrum an Anwendungen ab. Leybold bietet Kühlgeräte mit Nutzkälteleistungen von 20 W bis 250 W bei 80 K (einstufig) an. Bei zweistufigen Anlagen liegen die Kälteleistungen der zweiten Stufe zwischen 5 W und 20 W bei 20 K. Die Helium-Kompressoren der COOLPAK e-Baureihe treiben die Kaltköpfe der COOLPOWER e-Serie mit variabler Motordrehzahl und damit erhöhter Kühlleistung an. Neben den Standardprodukten bieten wir diese Kühlköpfe auch in Sonderausführungen nach Kundenwünschen an.