磁悬浮转子规在分压力测量中的应用(2)

　　如果只知道2种气体成分，可用以下方法精确测量每种气体成分的分压力。先假设两种气体成分所占的比例分别为α₁和α₂，由此计算Me 输入SRG，然后将SRG的测量值p SRG和CDC测得的真实总压力值P CDG进行比较。设对第1种气体成分比例的修正量为δα₁，对第2种气体成分比例的修正量为δα₂(δα₂=-δα₁)，，则根据式(6)有

(8)

　　由式(8) 可得到：

(9)

　　因此，2种气体成分的实际分压力分别为

　　这种方法特别适合于2种气体的分子量相差较大的情况。如果选择满量程为13.3Pa的CDG，用SRG和CDG可在10^-3~1 Pa范围内测量2种气体混合物的分压力。

4、2种方法一致性的实验验证

　　为了验证测量方法的可靠性，分别用2种方法测量了He-Ar、He-N₂、N₂-Ar混合气体的分压力。第一种测量方法的气体成分分压力由式(2)和式(3)计算，第二种测量方法的气体成分分压力由式(10)和式(11)计算。SRG(美国MKS公司生产的SRG-2型，测量范围为10^-5~1Pa。CDG(美国MKS公司生产的HA690型，测量范围为10^-3~10Pa。表1~表3分别列出了在10^-2Pa量级对不同混合气体的3次随机测量结果。可以看出，测量He-Ar混合气体，2种方法的最大偏差为1.2%；测量He-N₂混合气体，2种方法的最大偏差为0.97%；测量N₂-Ar混合气体，2种方法的最大偏差为-1.8% 。因此，两种方法具有很好的一致性。

5、结论

　　在分子流条件下，利用SRG转子转速衰减率的可线性迭加性，能方便地测量出混合气体成分的分压力；借助能精确测量混合气体总压力的CDG读数，SRG可精确测量2种气体混合物的分压力；SRG的特点可以使它作为分压力校准中良好的参考标准。SRG是一种精密的黏滞性真空规，一般作为参考标准对其他真空规进行校准。该规内部没有电子、离子、热和辐射产生，测量时不改变气体的成分和压力。这些显著优点使SRG获得越来越多的应用。随着实验工作的深入和方法的改进，SRG在分压力校准中的应用将会进一步扩展。