動(dòng)態(tài)流導(dǎo)法真空校準(zhǔn)基本原理和要求
動(dòng)態(tài)流導(dǎo)法是連續(xù)地把已知流量Q 的氣體注入到校準(zhǔn)室中, 通過(guò)已知流導(dǎo)的小孔抽氣, 在校準(zhǔn)室內(nèi)建立起可精確計(jì)算的動(dòng)態(tài)平衡壓力的校準(zhǔn)方法。如果校準(zhǔn)室中處于等溫狀態(tài), 氣體分子各向同性, 均勻分布, 采用前級(jí)流量法, 則有
Q + Q 0 - PuSg - (Pu- Pl)C = V.dPv/dt(1)
式中 Q ——注入的氣體流量, Pa·m 3/s
Q 0——校準(zhǔn)室內(nèi)表面的放氣速率,m 3/s
PU ——上球室內(nèi)的壓力值, Pa
S g ——被校真空規(guī)的抽氣速率,m 3/s
PL ——下球室中的壓力值, Pa
C ——校準(zhǔn)室出口小孔的流導(dǎo)值,m 3/s
V ——校準(zhǔn)室的體積,m3
dPu/dt——上球室壓力隨時(shí)間的變化速率, Pa/s。
為了簡(jiǎn)化(1) 式, 應(yīng)滿(mǎn)足如下的基本條件.
a. 上球室內(nèi)表面的放氣速率Q0 應(yīng)小于最低校準(zhǔn)壓力時(shí)注入氣體流量Q 的1/100;
b. 注入氣體流量前, 上球室中的本底壓力值P0應(yīng)小于最低校準(zhǔn)壓力值PU 的1/100;
c. 下球室內(nèi)對(duì)小孔的有效抽氣速率SP 應(yīng)大于小孔分子流流導(dǎo)C 的50 倍;
d. 被校真空規(guī)的總抽氣速率應(yīng)小于上球室出口流導(dǎo)值的1/100;
e. 在校準(zhǔn)過(guò)程中, 校準(zhǔn)室內(nèi)每個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)的壓力波動(dòng)應(yīng)小于1/1 00。
如果滿(mǎn)足上述條件, 則(1) 式簡(jiǎn)化為公式(2)。
設(shè)壓力比RP = PU/PL , 用同一只磁懸轉(zhuǎn)子規(guī)測(cè)量, 可提高壓力比測(cè)量精度。在分子流條件下, 分子泵抽速恒定的情況下, 壓力比R P 是常數(shù), 則有公式(3)
為了延伸真空的校準(zhǔn)下限, 可從下球室中引入流量, 有一部分氣體將返流到上球室中, 在上球中建立起動(dòng)態(tài)平衡壓力, 用于真空規(guī)的校準(zhǔn), 可延伸校準(zhǔn)下限。