延伸静态膨胀法真空标准装置校准下限的方法

摘要

本发明公开了一种延伸静态膨胀法真空标准装置校准下限的方法，其装置是在高真空校准室上增设非蒸散型吸气剂泵及阀门，其方法是通过非蒸散型吸气剂泵可使高真空校准室达到10－8Pa的超高真空，在1×10－6Pa～1×10－3Pa范围内校准时，打开非蒸散型吸气剂泵，在大于1×10－3Pa范围内校准时，关闭非蒸散型吸气剂泵。本发明利用非蒸散型吸气剂泵对惰性气体无抽速的特性，采用惰性气体作为校准气体，既维持了超高真空本底，又不改变校准室的有效抽速，消除了静态膨胀法真空标准装置器壁吸放气效应的影响，使得该装置校准下限得以延伸，同时提高了校准精度。

说明书

技术领域

本发明涉及计量技术领域，特别是一种延伸静态膨胀法真空标准装置校准下限的方法。

背景技术

由于静态膨胀法真空标准装置器壁吸放气效应的影响，目前该装置校准下限值通常在1×10^-3Pa，国内外的计量技术机构始终未找到更好的延伸静态膨胀法真空标准装置校准下限的方法，制约了高真空技术的发展。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供的一种延伸静态膨胀法真空标准装置校准下限的方法，该方法消除了静态膨胀法真空标准装置器壁吸放气效应的影响，既维持了超高真空本底，又不改变校准室的有效抽速，延伸校准下限，同时提高校准的精度。

实现本发明目的的具体技术方案是：

一种延伸静态膨胀法真空标准装置校准下限的方法，其装置包括高真空校准室11、低真空校准室7、小容器5和9、压力计2和16、隔断阀3、4、6、8、10和12、抽气机组1和15，抽气机组1通过隔断阀3与低真空校准室7连接，低真空校准室7通过隔断阀6与小容器5连接，低真空校准室7通过隔断阀8与小容器9连接，小容器5通过隔断阀4与压力计2连接，小容器9通过隔断阀10与高真空校准室11连接，抽气机组15通过隔断阀12与高真空校准室11连接，高真空校准室11上接有压力计16，特点是所述高真空校准室11通过超高真空角阀13连接有非蒸散型吸气剂泵14；其延伸上述装置校准下限的方法包括下列步骤：

(1)、启动抽气机组1、15，从装置中抽出气体；

(2)、对高真空校准室11、低真空校准室7、小容器5、9进行烘烤除气，烘烤温度以均匀速率逐渐升至200℃后，保温48小时，然后再以均匀速率逐渐降至室温；

(3)、在烘烤最高温度保持期间，打开超高真空角阀13，对非蒸散型吸气剂泵4进行激活，激活2小时后停止，并关闭隔断阀10，继续抽气，直至压力计16显示高真空校准室11内达到10^-8Pa数量级的超高真空；

(4)、将校准气体引入到小容器5、9中，并利用压力计2测量小容器5内气体压力，计算出低真空校准室7或高真空校准室11的压力；

(5)、在1×10^-6Pa～1×10^-3Pa范围内校准时，打开非蒸散型吸气剂泵14及超高真空角阀13，在大于1×10^-3Pa范围内校准时，关闭非蒸散型吸气剂泵14及超高真空角阀13。

所述抽气机组1和15，其主泵为涡轮分子泵，前级泵为机械泵。

所述校准气体为惰性气体。

本发明与现有技术相比的有益效果是：

(1)、消除了静态膨胀法真空标准装置器壁吸放气效应的影响，使校准下限延伸到10^-6Pa。

(2)、由于非蒸散型吸气剂泵对惰性气体无抽速，当以惰性气体作为校准气体时，非蒸散型吸气剂泵既维持了超高真空本底，又不改变校准室的有效抽速。

(3)、标准压力能够精确计算。

附图说明

附图为本发明静态膨胀法真空标准装置原理图

具体实施方式

参阅附图，本发明静态膨胀法真空标准装置的校准工作过程如下：

校准过程中，关闭抽气机组1和15，在1×10^-6Pa～1×10^-3Pa范围内校准时，打开非蒸散型吸气剂泵14及连接阀门13，在大于1×10^-3Pa范围内校准时，关闭非蒸散型吸气剂泵14及连接阀门13，根据校准范围的不同，校准过程分为三种情况：

①、当校准压力范围在1×10^-1Pa～1.6×10⁴Pa时，采用一级膨胀

将校准气体引入到小容器5中，利用压力计2测量小容器内气体的压力，关闭隔断阀4，打开隔断阀6，将小容器5内高压校准气体膨胀到低真空校准室7中，可重复多次，计算出低真空校准室7中的压力。

②、当校准压力范围在1×10^-4Pa～1×10^-1Pa时，采用二级膨胀

将校准气体引入到小容器5中，利用压力计2测量小容器5内气体的压力，关闭隔断阀4，打开隔断阀6和8，将小容器5内高压校对气体膨胀到低真空校准室7和小容器9中，关闭隔断阀8，打开隔断阀10，将小容器9内的校准气体膨胀到高真空校准室11中，可重复多次，计算出高真空校准室11中的压力。

③、当校准压力范围在1×10^-6Pa～1×10^-4Pa时，采用三级膨胀

将校准气体引入到小容器5中，利用压力计2测量小容器5内气体的压力，关闭隔断阀4，打开隔断阀6和8，将小容器5内高压校准气体膨胀到低真空校准室7和小容器9中，关闭隔断阀8和6，打开隔断阀3对低真空校准室7抽气，抽至极限真空度关闭隔断阀3，打开隔断阀8，将小容器9内的校准气体膨胀到低真空校准室7中，关闭隔断阀8，打开隔断阀10，将小容器9内气体膨胀到高真空校准室11中，可重复多次，计算出高真空校准室11中的压力。