在許多真空應用中，系統中氣體特定組分的分壓強比其總壓強更能引起人們的興趣，而分壓強測量一般都是通過質譜計進行的。為了將質譜計的輸出變換成相對或絕對壓力，就必須對質譜計進行校準。開展分壓強校準技術研究和建立相應的標準裝置，就是用來對各種質譜計進行定量校準的。

　　分壓強質譜技術在航天、航空等方面具有十分重要的作用，為得到有效數據，對質譜計的校準也提出了迫切的要求。衛星軌道內各種粒子和離子濃度的變化和分布對衛星的無線電通訊和遙測有很大影響，為了把軌道環境真實地反映出來，就必須對檢測用質譜計進行定量校準。在長壽命衛星或永久性空間站的研究中，污染十分引人注意。要得到可靠的數據，須對污染物監測質譜計進行定量校準。在飛船、航天飛機或空間站中，須有一套完善的環境維持系統以保證人在空間的正常生活，要對氣體的主要成分進行實時監測和控制，維持氣體成分的固定比例和正常壓力，就要對空間質譜計進行定量校準。

　　另外，質譜計在電子工業領域、核能領域、化學工業、高能加速器、微電子、光電子、材料、醫學、真空系統殘氣分析、真空工藝過程控制、電真空器件及真空鍍膜、檢漏等眾多行業和領域都有廣泛應用，因此，分壓強質譜計校準技術的研究勢在必行。

　　在分壓強質譜計校準技術方面，早在1972 年美國真空學會就公布了有關標準(AVS Standard 2.3 1972)標準對質譜計的性能指標、工作條件、校準系統及校準方法等都作了詳細描述，并在1993年又發布了新的標準以取代1972 年發布的標準[1]。在我國，分壓強質譜計校準技術的研究開展得較少，但也取得了一定的進展，如清華大學在1993年建立了一臺分壓強質譜計校準與應用研究系統。以前質譜計僅作為分析儀器用，而在1987年7月10日國家已將其列為計量儀器，因此亟待進行分壓強校準技術研究和建立分壓強校準裝置。

　　“九五”期間，國防科工委將分壓強質譜計校準裝置列為國防計量重點項目，分壓強質譜計校準裝置就是在此基礎上研制而成的，它的建立將有助于促進我國分壓強測量與校準技術的研究。

1 校準裝置

　　校準裝置工作原理簡圖如圖1所示，它主要由供氣系統、進樣系統、校準室和抽氣系統等幾部分組成。供氣系統、進樣系統共有相同的3路，圖中只畫出了其中一路。其中1，26為機械泵；2，23，24為電磁隔斷閥；3為放氣閥；4，6為分子泵；5為中真空規；7為濺射離子泵；8為超高真空插板閥；9，13為超高真空冷規；10為抽氣室；11，16為超高真空角閥；；12，17為限流小孔；14為校準室；15，19為磁懸浮轉子規；18為上游室；20為微調閥；21為穩壓室；22為皮喇尼規；25為減壓閥；27為高壓氣瓶。

1.1、供氣系統

　　供氣系統主要由高壓氣瓶（27）、減壓閥（25）、電磁隔斷閥（23和27）和機械泵（26）組成。高壓氣瓶中是各種高純氣體，以便根據需要用不同種類氣體進行校準，為了給進樣系統的穩壓室（21）中充入純的校準氣體，設有2個電磁隔斷閥和一臺4L/s的直聯泵，用以抽除穩壓室和供氣管道中的殘余氣體。

1.2、進樣系統

　　進樣系統主要由穩壓室（21）、皮喇尼規（22）、微調閥（20）、上游室（18）、磁懸浮轉子規（19）、限流小孔（17）和超高真空角閥（16）組成。穩壓室的體積為10L，以保證在進樣過程中，穩壓室中的壓強恒定，穩壓室中的壓強用皮喇尼規測量。微調閥用以調節進氣量從而達到控制校準室中壓強的目的。超高真空角閥打開時可對上游室進行抽氣，當超高真空角閥關閉時，限流小孔為上游室的抽氣口，小孔的直徑為1mm，以保證上游室中壓強為1pa時，小孔的流導為分子流導。磁懸浮轉子規用于測量上游室中的壓力。

1.3、校準室

　　校準室（14）采用直徑350mm的球形容器，在球形容器內最容易建立起均勻的分子流場，這對于動態校準系統是很重要的。為了保證磁懸浮轉子規（15）和被校質譜計處于相同的真空條件，校準室按對稱結構設計。氣體注入口和出口限流小孔（12）位于校準室的2個極點，氣體入口處加有散流裝置，限流小孔的直徑為18mm，以保證校準室中壓強為10 -3 pa 量級時，小孔的流導為分子流導。校準室上有7個標準CF35法蘭接口和1個標準CF63法蘭接口，這8個接口用于接磁懸浮轉子規、超高真空冷規和被校質譜計，它們位于與入口和出口連成的軸線相垂直的同一赤道平面內。為了避免規管同時工作時相互干擾，接口法蘭通過流導盡可能大的彎管與校準室連接，并使任何2個接口之間的連線不通過球心。

1.4、抽氣系統

　　渦輪分子泵可在校準室中獲得無油清潔真空，并對各種氣體的抽速無明顯的選擇性，因此選FB-500型分子泵（6）為主泵，為提高FB-500 分子泵對H₂，He等低壓縮比氣體的抽氣能力，在它的前級接有1臺FB-100型分子泵（4），以便提高FB-500分子泵前級的極限真空，這就構成了雙分子泵串聯抽氣機組，其前級泵為1臺4L/s的直聯泵（1）。為了在分子泵停機時維持校準室中的超高真空，還配置了輔助離子泵（7）、超高真空角閥（11）和超高真空插板閥（8）。