低溫板凝結氣體分子的示意圖如圖5-46所示。入射到低溫板的氣體分子絕大部分被吸附或冷凝在低溫板表面，少部分被彈回或再蒸發（脫附）到空間中去。設氣體分子打到低溫板的粘附概率為ac，則在單位時間單位表面上冷凝吸附分子的速率為

　　冷凝層（遠遠超過單分子層）面上，單位時間、單位面積上蒸發的分子數（蒸發速率）為

式中，Ts和Ps各為冷凝層表面溫度和該溫下的冷凝氣體飽和蒸氣壓。
　　
　　不考慮容器和泵壁的放氣量，冷凝速率和蒸發速率達到穩態平衡時（即N1=N2）就是理論上低溫系達到的極限壓力

 

　　表5-18給出了不同溫度的低溫板抽除300K氣體的條件下，按公式(5-23)計算的理論極限壓力。

　　從表5-18可以看出，抽除300K的氫，低溫板溫度Tk<3K時方可獲得很低的極限壓力。現代低溫泵為了有效抽除H2、Ne、He等氣體，在低溫冷凝板上都粘有活性炭、分子篩等吸氣劑材料，其抽氣機理是低溫捕集（冷凝）和低溫吸附兩種方式綜合抽氣的結果，對被抽容器不進行烘烤除氣，一般都能獲得低于10-8Pa極限壓力。