分压强质谱计校准装置的研制(2)

2009-07-20 李得天 兰州物理研究所

2、分压强测量方法

  该校准装置采用了2种方法对分压强进行测量,每种方法适合于一定范围的分压强测量。

2.1、动态直接测量法

  如果校准的压强处于10-1~10-4 Pa范围内,可用校准室所接的磁悬浮转子规(15)作为参考标准规直接测量分压强。通过调节微调阀或改变稳压室中的压强可达到控制校准室中压强的目的。

  当磁悬浮转子规测量单一气体的压强时,压强p表达式为:

(1)

  式中K为与转子和温度有关的常数;σ为某一气体的切向动量传递系数;M为某一气体的分子量;( -ω/ω)为转子转速的相对衰减率。用式(1)不能直接测量分压强,但经过分析,通过适当的转换,可以实现分压强的测量。对于磁悬浮转子规,式(1)成立的条件是在分子流状态下,即气体分子之间无碰撞,这样在混合气体条件下,每种气体成分与转子发生碰撞引起的转子转速的相对衰减率是相互独立的。因此,在混合气体条件下,可以对每种气体成分引起的转子转速的相对衰减率进行线性叠加,只要让磁悬浮转子规的测量输出为-ω/ω,就可方便地得到混合气体中气体成分的分压强,方法如下: