動態(tài)法超高真空比對校準系統(tǒng)原理圖
超高真空規(guī)的校準一般采用動態(tài)流量法進行絕對校準，該裝置主標準器是高精度的氣體微流量計，結(jié)構(gòu)復雜，運轉(zhuǎn)成本高，校準范圍在10-5～10-8 Pa 時需要7～9 天的時間，校準時間長，影響客戶的正常工作。為了解決對超高真空規(guī)日常校準的需求，建立結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、校準效率高、實用性強的超高真空規(guī)相對比對校準系統(tǒng)是非常必要的。目前國內(nèi)一些單位為了工作的方便和實際應用，已建立了超高真空比對校準裝置。
動態(tài)法超高真空比對校準系統(tǒng)的工作原理
動態(tài)法超高真空相對比對校準系統(tǒng)的工作原理是將連續(xù)氣體注入到校準室中，通過對校準室的連續(xù)抽氣，當注入的氣體與抽走的氣體達到平衡時，在校準室內(nèi)建立起動態(tài)平衡壓力。相對比對的原理是將參考超高真空計接到動態(tài)流量法標準裝置進行絕對校準后，與被校準的超高真空計接到同一校準室上，通過微調(diào)閥調(diào)節(jié)校準室中的壓力校準點，當校準室中的壓力校準點達到動態(tài)平衡時，用被校準的超高真空計與參考超高真空計同時測量校準室中的壓力校準點，將測量結(jié)果直接比對，給出壓力示值的修正因子或校準曲線。修正因子的計算按照式（1）計算
C=ps/pr（1）
式中C 為修正因子；ps 為參考超高真空計的測量值，Pa；pr 為被校超高真空計的讀數(shù)值，Pa。
動態(tài)法超高真空比對校準系統(tǒng)的組成
動態(tài)法超高真空比對校準系統(tǒng)由真空校準形態(tài)系統(tǒng)、抽氣系統(tǒng)和壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)三部分組成，如圖1 所示。圖中序號1～7為抽氣系統(tǒng)，序號8～14 為校準系統(tǒng)，序號15～19 為壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
圖1 動態(tài)法超高真空比對校準系統(tǒng)原理圖
1、真空校準系統(tǒng)
真空校準系統(tǒng)采用了柱形結(jié)構(gòu)，由抽氣室（8）和校準室（10）兩部分組成。在校準室與抽氣室之間有一個圓孔板，圓孔的直徑Φ30 mm，圓孔對氮氣的流導約為83 L/s。抽氣室和校準室的直徑均為Φ350 mm，上校準室的赤道位置設計有8 個CF35法蘭備用接口，每個接口都通過超高真空角閥連接，在裝卸被校超高真空規(guī)時，系統(tǒng)不需要放大氣或停機，提高了工作效率。在抽氣室的赤道位置上裝有1 個NEG 泵，用于獲得更低的本底壓力和維持真空，NEG 泵裝在抽氣室的優(yōu)點是不影響校準室的平衡壓力，使校準室內(nèi)氣體的分布更接近平衡態(tài)。
氣體流量用微調(diào)閥從校準室的頂部注入，通過一散流板使氣體分子散射后在校準室形成平衡態(tài)，通過圓孔進入抽氣室被分子泵和NEG 泵抽走，在校準室中產(chǎn)生動態(tài)平衡的壓力。真空校準系統(tǒng)全部采用金屬密封結(jié)構(gòu)，可承受250～300 ℃的高溫烘烤，加速容器表面的出氣，便于獲得更低的本底壓力，縮短抽氣時間。采用柱形容器便于機械加工，成本比較低，而且能夠合理布置被校超高真空規(guī)的位置。
2、抽氣系統(tǒng)
抽氣系統(tǒng)由主抽分子泵（4）、輔抽分子泵（3）、NEG 泵（6）、機械泵（1）、插板閥（5）、閥門和管道組成，全部采用了無油真空抽氣系統(tǒng)。
在抽氣系統(tǒng)的設計中，采用雙級分子泵串聯(lián)抽氣。主抽泵采用450 L/s 分子泵，；輔抽泵選用110 L/s 分子泵，前級泵選用4 L/s 的機械泵。為了獲得超高真空校準所需本底，在抽氣室增加了NEG 泵（6）。為了長期維持真空系統(tǒng)中的真空度，使真空系統(tǒng)處在真空的工作狀態(tài)，故在抽氣室與主分子泵之間設計插板閥，提高了獲得真空的工作效率。
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