真空计量标准的研制与应用

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)兰州物理研究所 作者:李得天

  兰州物理研究所研制了一系列真空标准装置,可用于真空规、方向规、分压力质谱计真空漏孔正压漏孔的校准。其静态膨胀法真空标准装置动态流量法真空标准装置超高/ 极高真空校准装置是用于真空规校准的三套基础标准,覆盖的校准范围为(10-10~105)Pa ;程控式真空规校准装置适用于工业部门,其校准范围为(10-4~105)Pa;为实现质谱计的校准,研制了一台具有三路相同独立进样系统的分压力质谱计校准装置, 标准分压力通过磁悬浮转子规以两种不同的方法进行测量,该校准装置可实现(10-7~10-1)Pa 范围内的分压力校准;为实现真空漏孔的校准,研制了恒压式气体微流量标准装置和固定流导法气体微流量标准装置, 恒压式气体微流量标准装置的校准范围为(10-8~10-2)Pa·m3/s,固定流导法气体微流量标准装置的校准范围为(10-10~10-5)Pa·m3/s ,漏孔漏率的校准通过比较被校漏孔和标准气体微流量计在一台四极质谱计上引起示漏气体离子流的大小计算得到;为实现正压漏孔的校准,研制了一台正压漏孔校准装置,采用定容法和定量气体动态比较法对正压漏孔进行校准,校准范围为(5×10-8~10-1)Pa·m3/s;研制了一台定向流真空校准装置,实现对方向规的校准和非平衡态分子流的研究,装置的校准范围为(10-7~10-1)Pa。

  真空计量学不仅是真空科学的重要组成部分, 而且也已发展成为计量学的一个新的独立分支。国际上一些重要的国家级计量研究机构都建立了真空计量标准, 如美国国家标准技术研究院(NIST )、德国联邦物理技术研究院(PTB)、英国国家物理实验室(NPL) 等, 以专门从事真空计量研究。我国的真空计量研究主要集中在国家计量科学研究院(NIM) 和兰州物理研究所(LIP)。兰州物理研究所经过四十多年的努力,建立了全压力、分压力、气体微流量及定向流真空校准装置,用于真空计、分压力质谱计、真空漏孔、正压漏孔及方向规的校准,本文将对这些真空标准装置的研制及应用作简要介绍。

1、真空规校准装置

2、分压力质谱计校准装置

3、漏孔漏率校准装置

4、定向流真空校准装置

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5、结束语

  兰州物理研究所(LIP)经过40 多年的努力,建立了完整的真空计量标准体系, 包括全压力真空计量标准、分压力真空计量标准、气体微流量真空计量标准及定向流真空校准装置,拓宽了真空计量的范围, 扩充了真空计量参数, 提高了真空校准/ 检定的水平, 满足了我国各个应用领域对真空计量量值准确传递的需求。

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