ปั๊มดูดซับ (sorption pump ) เป็นปั๊มสุญญากาศที่สร้างสุญญากาศโดยการดูดซับโมเลกุลบนวัสดุที่มีรูพรุนสูงมาก เช่นตะแกรงโมเลกุล (molecular sieve)ซึ่งถูกทำให้เย็นด้วยสารทำความเย็น (cryogen ) โดยทั่วไปคือไนโตรเจนเหลวความดันสูงสุดอยู่ที่ประมาณ 10⁻² ^{มิลลิบาร์}ด้วยเทคนิคพิเศษสามารถลดความดันลงได้ถึง 10⁻⁷ ^{มิลลิบาร์}ข้อดีหลักคือไม่มีน้ำมันหรือสารปนเปื้อนอื่นๆ ต้นทุนต่ำ และการทำงานปราศจากการสั่นสะเทือนเนื่องจากไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่ข้อเสียหลักคือไม่สามารถทำงานได้อย่างต่อเนื่องและไม่สามารถสูบก๊าซไฮโดรเจนฮีเลียมและนีออน ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งเป็นก๊าซที่มีอุณหภูมิการควบแน่นต่ำกว่าไนโตรเจนเหลว การใช้งานหลักคือใช้เป็นปั๊มเบื้องต้นสำหรับปั๊มสปัตเตอร์ไอออน (sputter-ion pump)ใน การทดลอง สุญญากาศสูงมากเช่น ในฟิสิกส์พื้นผิว

ปั๊มดูดซับมักทำจากสแตนเลสอลูมิเนียมหรือแก้วบอโรซิลิเกตอาจเป็นเพียง ขวดแก้ว ไพเร็กซ์ ธรรมดา ที่บรรจุสารดูดซับโมเลกุล หรืออาจเป็นโครงสร้างโลหะที่ซับซ้อน ประกอบด้วยขวดโลหะที่มีท่อเจาะรูและครีบนำความร้อนอยู่ภายใน สามารถติดตั้ง วาล์วระบายแรงดันได้ การออกแบบมีผลต่อความเร็วในการสูบจ่ายเท่านั้น ไม่ใช่แรงดันสูงสุดที่สามารถทำได้ รายละเอียดการออกแบบเป็นการประนีประนอมระหว่างการระบายความร้อนอย่างรวดเร็วโดยใช้ครีบนำความร้อนและการนำความร้อนของก๊าซ สูง โดยใช้ท่อเจาะรู

ตะแกรงโมเลกุลที่ใช้โดยทั่วไปคือซีโอไลต์ สังเคราะห์ ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางรูพรุนประมาณ 0.4 นาโนเมตร (ชนิด 4A) และพื้นที่ผิวประมาณ 500 ตร.ม. / ^กรัมปั๊มดูดซับประกอบด้วยตะแกรงโมเลกุลระหว่าง 300 กรัมถึง 1.2 กิโลกรัม ระบบขนาด 15 ลิตรจะถูกสูบลงจนเหลือความดันประมาณ 10⁻² ^{มิลลิบาร์}โดยใช้ตะแกรงโมเลกุล 300 กรัม^{[ 1 ]}

ปั๊มดูดซับเป็นปั๊มแบบวัฏจักร โดยวัฏจักรของมันมี 3 ขั้นตอน ได้แก่ การดูดซับ การคายประจุ และการฟื้นฟูสภาพ

ใน ขั้นตอน การดูดซับ จะใช้ปั๊มเพื่อสร้างสุญญากาศ ซึ่งทำได้โดยการทำให้ตัวปั๊มเย็นลงจนถึงอุณหภูมิต่ำ โดยทั่วไปจะทำได้โดยการจุ่มปั๊มลงในขวดดิวาร์ที่บรรจุไนโตรเจนเหลว จากนั้นก๊าซจะควบแน่นหรือถูกดูดซับโดยพื้นผิวขนาดใหญ่ของตะแกรงโมเลกุล

ใน ขั้นตอน การคายประจุจะปล่อยให้ปั๊มร้อนขึ้นจนถึงอุณหภูมิห้อง และก๊าซจะไหลออกทางวาล์วระบายแรงดันหรือช่องเปิดอื่นๆ สู่บรรยากาศ หากปั๊มเคยใช้สูบก๊าซพิษ ก๊าซไวไฟ หรือก๊าซอันตรายอื่นๆ จะต้องระมัดระวังในการระบายก๊าซสู่บรรยากาศอย่างปลอดภัย เนื่องจากก๊าซทั้งหมดที่สูบในขั้นตอนการดูดซับจะถูกปล่อยออกมาในขั้นตอนการคายประจุ

ในขั้นตอนการฟื้นฟู ตัวปั๊มจะถูกทำให้ร้อนถึง 300 °C เพื่อไล่ไอน้ำที่ไม่ระเหยที่อุณหภูมิห้องและสะสมอยู่ในตะแกรงโมเลกุล โดยทั่วไปแล้วการฟื้นฟูปั๊มให้สมบูรณ์จะใช้เวลา 2 ชั่วโมง^{[ 1 ]}

ปั๊มสามารถใช้งานในวงจรการดูดซับและการคายประจุจนกว่าประสิทธิภาพจะลดลงมากเกินไปและต้องนำกลับมาใช้ใหม่ หรือในวงจรที่การดูดซับและการคายประจุจะตามด้วยการฟื้นฟูสภาพเสมอ

หลังจากเติมสารดูดซับโมเลกุลซีฟใหม่ลงในปั๊มแล้ว ควรทำการฟื้นฟูสภาพสารดูดซับเสมอ เนื่องจากสารดูดซับโมเลกุลซีฟใหม่มีแนวโน้มที่จะอิ่มตัวด้วยไอน้ำนอกจากนี้ เมื่อไม่ได้ใช้งานปั๊ม ควรปิดกั้นไม่ให้ไอน้ำสัมผัสกับบรรยากาศภายนอก เพื่อป้องกันการอิ่มตัวของไอน้ำ

สามารถเพิ่มประสิทธิภาพการสูบได้โดยการใช้ปั๊มสุญญากาศแบบง่ายและสะอาดอีกตัวหนึ่ง เช่น ปั๊มไดอะแฟรมหรือแม้แต่เครื่องดูดน้ำหรือปั๊มเวนทูรี แบบใช้ลม ในการสูบน้ำ ล่วงหน้า เพื่อเตรียมระบบก่อน

สามารถใช้ การสูบแบบต่อเนื่องหรือหลายขั้นตอนเพื่อให้ได้แรงดันที่ต่ำลง ในกรณีนี้ ปั๊มสองตัวขึ้นไปจะเชื่อมต่อแบบขนานกับภาชนะสุญญากาศ ปั๊มแต่ละตัวมีวาล์วเพื่อแยกออกจากภาชนะสุญญากาศ เมื่อเริ่มการสูบลง วาล์วทั้งหมดจะเปิด ปั๊มตัวแรกจะเย็นลงในขณะที่ปั๊มตัวอื่นยังคงร้อนอยู่ เมื่อปั๊มตัวแรกถึงแรงดันสูงสุดแล้ว จะปิดวาล์วและสูบปั๊มตัวถัดไปให้เย็นลง แรงดันสุดท้ายอยู่ในช่วง 10 ⁻⁴มิลลิบาร์ สิ่งที่เหลืออยู่ส่วนใหญ่เป็นฮีเลียมเพราะแทบไม่ได้สูบเลย^{[ 2 ]}แรงดันสุดท้ายเกือบเท่ากับแรงดันย่อยของฮีเลียมในอากาศ

ปั๊มดูดซับสามารถสูบก๊าซทั้งหมดได้อย่างมีประสิทธิภาพ ยกเว้นไฮโดรเจน ฮีเลียม และนีออน ซึ่งไม่ควบแน่นที่อุณหภูมิไนโตรเจนเหลว และไม่ถูกดูดซับอย่างมีประสิทธิภาพโดยตะแกรงโมเลกุลเนื่องจากขนาดโมเลกุลเล็ก ปัญหานี้สามารถแก้ไขได้โดยการไล่ก๊าซออกจากระบบสุญญากาศด้วยไนโตรเจนบริสุทธิ์แห้งก่อนที่จะสูบลง ในระบบที่ไล่ก๊าซออกแล้วและการสูบแบบหยาบด้วยเครื่องดูดอากาศสามารถเข้าถึง แรงดันสูงสุด 10 ⁻⁴มิลลิบาร์สำหรับปั๊มดูดซับตัวเดียว และ 10 ^{−7 มิลลิบาร์สำหรับการสูบแบบต่อเนื่องได้ [ 3 ]}แหล่งที่มาทั่วไปของไนโตรเจนบริสุทธิ์แห้งคือพื้นที่ว่างเหนือถังเก็บไนโตรเจนเหลว

มีการเสนอแนะ^{[ 4 ]}ว่าการใช้เทคนิคการสูบแบบไดนามิกสามารถสูบไฮโดรเจน ฮีเลียม และนีออนได้โดยไม่ต้องใช้การไล่ก๊าซไนโตรเจนแห้ง โดยทำได้โดยการทำให้ปั๊มเย็นลงก่อนโดยปิดวาล์วไปยังภาชนะสุญญากาศ เมื่อปั๊มเย็นลงแล้วจึงเปิดวาล์ว และก๊าซที่ดูดซับได้จะไหลเข้ามาและนำก๊าซอื่นๆ เข้าไปในปั๊ม จากนั้นจึงปิดวาล์วก่อนที่ไฮโดรเจน ฮีเลียม หรือนีออนจะไหลย้อนกลับเข้าไปในภาชนะสุญญากาศ นอกจากนี้ยังสามารถใช้การสูบแบบต่อเนื่องได้ ไม่มีการระบุความดันสุดท้าย

การสูบอย่างต่อเนื่องสามารถจำลองได้โดยใช้ปั๊มสองตัวแบบขนาน และปล่อยให้ปั๊มตัวหนึ่งสูบระบบในขณะที่ปั๊มอีกตัวซึ่งถูกปิดผนึกชั่วคราวจากระบบอยู่ในขั้นตอนการดูดซับและระบายสู่บรรยากาศ เมื่อปั๊มดูดซับได้ดีแล้วก็จะถูกทำให้เย็นลงและเชื่อมต่อกลับเข้ากับระบบ ปั๊มอีกตัวจะถูกปิดผนึกและเข้าสู่ขั้นตอนการดูดซับ ซึ่งจะกลายเป็นวัฏจักรต่อเนื่อง^{[ 2 ]}