凍干機的真空系統是由干燥箱、冷阱、真空管道、中隔閥，摻氣閥及調節閥，真空泵等組成。凍干機的冷阱是起到凝結升華出來的水蒸氣的作用，必須是和真空泵一起控制的，如果沒有冷阱，單純靠真空泵是維持不了真空升華的，通過控制冷阱的溫度，能控制升華制品的升華速率和升華出來的水蒸氣的凝結速率。而真空泵主要是抽除大氣中滲漏進去的水汽及升華出來的不可凝性的氣體，如果真空泵大量抽除水蒸氣就會造成真空泵效率降低，壽命減少。
當容器中的壓力低于大氣壓力時，把低于大氣壓力的部分叫真空，由于凍干是低于三相點，在制品的三相點以下進行凍干，為了保證低于共熔點溫度下升華，必須使得制品的升華溫度低于共熔點，否則就會融化，因此必須進行進行真空的控制，也就是控制壓力，由于這個壓力是低于大氣壓的，所以叫做真空控制，也就是控制升華溫度。常規的真空一般劃分四個級別，分別是低真空，中真空和高真空，劃分的范圍界限如下圖所示：
凍干上的真空范圍是屬于中真空的范圍，而這樣寬廣的范圍必須通過真空泵和冷阱配合才能實現，單靠真空泵是無法實現的。
真空泵種類很多，有水環式真空泵、往復式真空泵、水蒸汽噴射真空泵、油封式機械泵、羅茨真空泵，螺桿真空泵等。不同的真空泵能獲得的真空的范圍也是不一樣的，常見的真空泵的抽真空范圍見下圖：
從這個圖上可以看出來，能獲得中真空的真空泵常見的有油封式真空泵、干式活塞、渦旋真空泵、螺桿真空泵。而這些泵里油封式真空泵是實惠，真空度好，應用普遍的一款。而干式真空泵如螺桿真空泵，渦旋真空泵、干式活塞泵滿足凍干機真空的需求，但是價格相對來說較高。而機械增壓泵（羅茨泵）需要配一個前級泵獲得預備真空后，能獲得較高的真空，一般采用油封式真空泵作為前級泵。而隨著環保和對工作環境的要求越來越高，干泵或者雜交泵或者組合泵應用的也越來越多了。而的，效果又較好的真空泵就是油封式真空泵。而像水環式真空泵，隔膜泵是達不到凍干上的真空范圍的，在凍干領域是不適用的。隔膜泵雖然沒有油污染，但是價格高，而且獲得的真空范圍不能滿足凍干需求，因此如果油泵油煙大可以配一個過濾器，或者選擇干式真空泵，如爪式真空泵、渦旋真空泵、螺桿真空泵。
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