预冻阶段是将历史文献中的自由水和结合水冻结成冰，预冻速率是预冻过程重要的过程参数。对于纸质历史文献，预冻速率的快慢会影响到纸质历史文献中形成的冰晶颗粒大小，冰晶升华后，纸质历史文献形成的干燥层通道大小也不同。快速预冻形成的冰晶小、通道窄、水蒸气逸出困难，干燥效果欠佳；慢速预冻形成的冰晶较大、通道宽、水蒸气逸出容易，干燥效果明显。

升华阶段是在纸质历史文献预冻完成后，对冻干箱抽真空，文献内的水分借助于文献内部和冻干箱之间的水蒸汽压力差，由固态冰升华为水蒸汽，被更低温度的冷凝器捕集凝结，实青霉素皮试仪现文献的水分转移，从而达到干燥文献的目的。采用经济有效的冷阱法来收集升华后的水蒸气，即在真空箱中设置一个冷阱将升华时的水蒸汽凝结成冰，待真空冷冻干燥结束后，将冰融化排除。采用冷阱法一方面是捕集纸质历史文献升华出来的水蒸汽，另一方面还可以减少真空泵的工作负担，保证干燥箱具有较低的真空度。

加热方式影响纸质历史文献升华的快慢科隆质量流量计，干燥箱主要是由辐射板、加热板、导热托盘、冷阱等组成。其热源是由两块加热板和一块辐射板提供，最上面的辐射板仅起到辐射作用，下面两块辐射板既有辐射又有导热作用，导热是通过导热托盘把辐射板传递的能量传递给纸质历史文献，这样可以避免历史文献与温度较高的辐射板直接接触，而导致纸质历史文献出现融化、局部温度过高等现象。