一种用于环境温度下真空漏孔的校准装置及方法转让专利

申请号 : CN201610794556.1

文献号 : CN106289666B

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发明人 : 赵澜冯焱成永军张瑞芳孙雯君张琦陈联盛学民丁栋董猛

申请人 : 兰州空间技术物理研究所

摘要 :

本发明涉及一种用于环境温度下真空漏孔的校准装置及方法,属于测量领域。所述装置中包括主要由参考真空漏孔、参考真空漏孔温度传感器和参考真空漏孔系统阀门组成参考真空漏孔系统,主要由待校真空漏孔、待校真空漏孔温度传感器和待校真空漏孔系统阀门组成待校真空漏孔系统、主要由校准室、真空计和质谱计组成质谱分析系统和抽气系统。通过温度传感器实时测量,利用指数或线性温度修正法,将参考真空漏孔实验室温度下的漏率修正为环境温度下的漏率,避免不同温度对参考真空漏孔漏率的影响,在此基础上,在参考真空漏孔与待校真空漏孔环境温度下,采用比较法可获得多支待校真空漏孔环境温度下的漏率,提高了所述漏率的准确度和校准效率。

权利要求 :

1.一种用于环境温度下真空漏孔的校准装置,其特征在于:所述装置包括参考真空漏孔系统、待校真空漏孔系统、质谱分析系统和抽气系统(11);

参考真空漏孔系统主要由参考真空漏孔(1)、参考真空漏孔温度传感器(2)、和参考真空漏孔系统阀门(3)组成;其中,参考真空漏孔温度传感器(2)与参考真空漏孔(1)连接,参考真空漏孔(1)通过管路及管路上的参考真空漏孔系统阀门(3)与校准室(7)连接;

待校真空漏孔系统主要由待校真空漏孔(4)、待校真空漏孔温度传感器(5)和待校真空漏孔系统阀门(6)组成,待校真空漏孔系统为一组以上,每组待校真空漏孔系统组成相同;

其中,待校真空漏孔温度传感器(5)与待校真空漏孔(4)连接,待校真空漏孔(4)通过管路及管路上的待校真空漏孔系统阀门(6)与校准室(7)连接;

质谱分析系统主要由校准室(7)、真空计(8)和质谱计(9)组成;其中,真空计(8)和质谱计(9)分别与校准室(7)连接;

抽气系统(11)通过管路及管路上的抽气系统阀门(10)与校准室(7)连接;

所述装置中,参考真空漏孔(1)在实验室温度下的漏率、实验室温度、常数以及温度系数均为已知;

参考真空漏孔(1)和待校真空漏孔(4)自带气源或与气源连接;

校准过程中,采用指数温度修正法或线性温度修正法得到参考真空漏孔(1)在环境温度下的漏率QT,计算公式分别见公式(1)及公式(2),其中参考真空漏孔(1)在实验室温度下的漏率Qcal、实验室温度Tcal、常数c以及温度系数α均为已知;

指数温度修正法如公式(1)所示:

公式(1)中:

QT—参考真空漏孔(1)在环境温度下的漏率;

Qcal—参考真空漏孔(1)在实验室温度下的漏率;

T—参考真空漏孔(1)所处的环境温度;

Tcal—参考真空漏孔(1)的实验室温度;

c—参考真空漏孔(1)的常数;

线性温度修正法如公式(2)所示:

QT=Qcal·[1+α×(T-Tcal)]     (2)公式(2)中:

α—参考真空漏孔(1)的温度系数;

QT—参考真空漏孔(1)在环境温度下的漏率;

Qcal—参考真空漏孔(1)在实验室温度下的漏率;

T—参考真空漏孔(1)所处的环境温度;

Tcal—参考真空漏孔(1)的实验室温度。

2.根据权利要求1所述的一种用于环境温度下真空漏孔的校准装置,其特征在于:校准气体为氦气、氮气或氢气;当校准气体为氦气时,质谱分析系统、抽气系统(11)及抽气系统阀门(10)由氦质谱检漏仪(12)替代,参考真空漏孔系统阀门(3)和待校真空漏孔系统阀门(6)各自的管路汇合成一条管路后与氦质谱检漏仪(12)连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于环境温度下真空漏孔的校准装置,其特征在于:所述阀门为全金属超高真空阀。

4.根据权利要求1所述的一种用于环境温度下真空漏孔的校准装置,其特征在于:质谱计(9)为四级质谱计。

5.根据权利要求1所述的一种用于环境温度下真空漏孔的校准装置,其特征在于:所述参考真空漏孔系统阀门(3)和待校真空漏孔系统阀门(6)各自的管路汇合成一条管路后与校准室(7)连接。

6.根据权利要求1所述的一种用于环境温度下真空漏孔的校准装置,其特征在于:校准气体为氦气、氮气或氢气;所述阀门为全金属超高真空阀;质谱计(9)为四级质谱计;所述参考真空漏孔系统阀门(3)和待校真空漏孔系统阀门(6)各自的管路汇合成一条管路后与校准室(7)连接。

7.一种用于环境温度下真空漏孔的校准方法,其特征在于:所述方法通过使用如权利要求1~5任一项所述的一种用于环境温度下真空漏孔的校准装置完成,参考真空漏孔系统阀门(3)、待校真空漏孔系统阀门(6)、质谱计(9)、抽气系统阀门(10)和抽气系统(11)在校准前均处于关闭状态,所述方法步骤如下:(1)打开抽气系统阀门(10),启动抽气系统(11),从校准室(7)中抽出气体,并且在以下步骤中持续抽出气体,以达到所需真空度,直至所有步骤完成,真空计(8)监测校准室(7)中的压力达到质谱计(9)的启动压力后,打开质谱计(9)对校准室(7)进行测量;

(2)待校准室(7)中达到极限压力,质谱计(9)的测量值为校准室(7)中校准气体的本底信号;

(3)打开参考真空漏孔系统阀门(3),将参考真空漏孔(1)流出的校准气体引入校准室(7),当校准气体达到稳定后,质谱计(9)的测量值为参考真空漏孔(1)在校准室(7)中产生的校准气体信号,参考真空漏孔温度传感器(2)测量得到参考真空漏孔(1)所处的环境温度,通过指数温度修正法或线性温度修正法将参考真空漏孔(1)在实验室温度下的漏率修正为参考真空漏孔(1)在环境温度下的漏率;由于指数温度修正法比线性温度修正法修正的QT的偏差更小,因此当指数温度修正法和线性温度修正法得到的QT具体数值不一致时,选择指数温度修正法;

其中,所述指数温度修正法如公式(1)所示:

公式(1)中:

c—参考真空漏孔(1)的常数;

所述线性温度修正法如公式(2)所示:

QT=Qcal·[1+α×(T-Tcal)]     (2)公式(2)中:

α—参考真空漏孔(1)的温度系数;

公式(1)和公式(2)中:

QT—参考真空漏孔(1)在环境温度下的漏率;

Qcal—参考真空漏孔(1)在实验室温度下的漏率;

T—参考真空漏孔(1)所处的环境温度;

Tcal—参考真空漏孔(1)的实验室温度;

(4)关闭参考真空漏孔系统阀门(3),打开待校真空漏孔系统阀门(6),将待校真空漏孔(4)流出的校准气体引入校准室(7),当校准气体达到稳定后,质谱计(9)的测量值为待校真空漏孔(4)在校准室(7)中产生的校准气体信号,待校真空漏孔(4)温度传感器测量得到待校真空漏孔(4)所处的环境温度,通过公式(3)计算得到待校真空漏孔(4)在环境温度下的漏率:公式(3)中:

QL——待校真空漏孔(4)在环境温度下的漏率,

IL——待校真空漏孔(4)在校准室(7)中产生的校准气体信号,IS——参考真空漏孔(1)在校准室(7)中产生的校准气体信号,I0——校准室(7)中校准气体的本底信号,

待校真空漏孔系统有两组以上时,步骤(4)测得的漏率即为第一组待校真空漏孔系统中待校真空漏孔(4)在环境温度下的漏率;第二组待校真空漏孔系统中第二待校真空漏孔(13)在环境温度下的漏率采用如下方法获得:将步骤(4)中的关闭参考真空漏孔系统阀门(3)替换为关闭第一组的待校真空漏孔系统阀门(6),打开第二组待校真空漏孔系统阀门,其余同步骤(4),即得到第二组待校真空漏孔系统中的第二待校真空漏孔(13)在环境温度下的漏率;以此类推,即获得多组待校真空漏孔系统中的待校真空漏孔在环境温度下的漏率;

当真空计(8)监测校准室(7)中的压力小数点后一位不变,且质谱计(9)的测量值稳定波动小于5%时,所述校准气体达到稳定。

说明书 :

一种用于环境温度下真空漏孔的校准装置及方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于环境温度下真空漏孔的校准装置及方法,属于测量领域。

背景技术

[0002] 目前,真空漏孔的校准主要在实验室中进行,通常实验室校准环境要求为:a)环境温度为(23±3)℃,校准过程中温度波动不大于1℃/h;b)相对湿度不大于80%;c)校准时周围环境不得有附加热源、强电磁场、强振动等,最终实验室给出的校准温度为23℃下待校真空漏孔漏率。而实际真空漏孔的使用时主要处于空旷的大厅或车间,由于季节的变化以及南北方地域的不同,环境温度范围一般在15℃~40℃变化,此时真空漏孔实际漏率应为当前温度下的漏率,而实验室通常提供漏率为温度23℃下的漏率,环境温度的偏离范围为-8℃~+17℃,环境温度对真空漏孔漏率的影响约为8%~180%,由于环境温度不能满足校准环境要求,真空漏孔本身的漏率将会发生变化。环境温度与实验室校准温度的不同导致真空漏孔漏率产生的偏差会严重影响真空漏孔的使用结果,因此需要在环境温度下对真空漏孔进行校准,从而从根本上提高真空漏孔使用的可靠性。

发明内容

[0003] 针对现有真空校准装置无法实现环境温度下校准的缺陷,本发明的目的之一在于提供一种用于环境温度下真空漏孔的校准装置;本发明的目的之二在于提供一种用于环境温度下真空漏孔的校准方法;所述装置及方法实现了环境温度下真空漏孔的精确校准。
[0004] 为实现本发明的目的,提供以下技术方案。
[0005] 一种用于环境温度下真空漏孔的校准装置,所述装置主要由参考真空漏孔系统、待校真空漏孔系统、质谱分析系统和抽气系统组成。
[0006] 参考真空漏孔系统主要由参考真空漏孔、参考真空漏孔温度传感器和参考真空漏孔系统阀门组成;其中,参考真空漏孔温度传感器与参考真空漏孔连接,用于测量参考真空漏孔的温度,参考真空漏孔通过管路及管路上的参考真空漏孔系统阀门与校准室连接,参考真空漏孔系统阀门用于连通或阻断参考真空漏孔与校准室之间的连接通道。
[0007] 待校真空漏孔系统主要由待校真空漏孔、待校真空漏孔温度传感器和待校真空漏孔系统阀门组成,待校真空漏孔系统为一组以上,每组待校真空漏孔系统组成相同;其中,待校真空漏孔温度传感器与待校真空漏孔连接,用于测量待校真空漏孔的温度,待校真空漏孔通过管路及管路上的待校真空漏孔系统阀门与校准室连接,待校真空漏孔系统阀门用于连通或阻断待校真空漏孔与校准室之间的连接通道。
[0008] 质谱分析系统主要由校准室、真空计和质谱计组成;其中,校准室用于比较参考真空漏孔和待校真空漏孔流出的校准气体量,真空计与校准室连接,用于监测校准室的真空度,质谱计与校准室连接,用于测量校准气体的信号。
[0009] 抽气系统为本领域现有技术中所述用于抽气达到真空的装置,可为机械泵与分子泵或机械泵与双分子泵的组合等;抽气系统通过管路及管路上的抽气系统阀门与校准室连接,用于对校准室抽气,维持校准室中的真空度,抽气系统阀门用于连通或阻断抽气系统与校准室之间的连接通道。
[0010] 优选所述参考真空漏孔系统阀门和待校真空漏孔系统阀门各自的管路汇合成一条管路后与校准室连接。
[0011] 所述装置中,参考真空漏孔在实验室温度下的漏率(Qcal)、参考真空漏孔的实验室温度(Tcal)、参考真空漏孔的常数(c)以及参考真空漏孔的温度系数(α)均为已知;所述参考真空漏孔的常数(c)可通过文献“《渗氦型真空漏孔漏率的温度修正》,真空与低温,2007.6”中的方法获得。
[0012] 参考真空漏孔和待校真空漏孔均可以自带气源或与气源连接,以流出校准气体。
[0013] 校准气体为本领域现有技术中通常所使用的校准气体,如氦气(He)、氮气(N2)或氢气(H2)。
[0014] 质谱计优选为四级质谱计。
[0015] 优选所述阀门为全金属超高真空阀。
[0016] 当校准气体为氦气时,质谱分析系统、抽气系统及抽气系统阀门也可由氦质谱检漏仪替代,参考真空漏孔系统阀门和待校真空漏孔系统阀门各自的管路汇合成一条管路后与氦质谱检漏仪连接。
[0017] 一种用于环境温度下真空漏孔的校准方法,所述方法通过使用本发明所述的一种用于环境温度下真空漏孔的校准装置进行,参考真空漏孔系统阀门、待校真空漏孔系统阀门、质谱计、抽气系统阀门和抽气系统在校准前均处于关闭状态,所述方法步骤如下:
[0018] (1)打开抽气系统阀门,启动抽气系统,从校准室中抽出气体,并且在以下步骤中持续抽出气体,以达到所需真空度,直至所有步骤完成,采用真空计监测校准室中的压力,待压力达到质谱计的启动压力后,打开质谱计对校准室进行测量;
[0019] (2)待校准室中达到极限压力,即真空计监测校准室中的压力值小数点后一位不发生变化时,质谱计的测量值为校准室中校准气体的本底信号(I0);
[0020] (3)打开参考真空漏孔系统阀门,将参考真空漏孔流出的校准气体引入校准室,当校准气体达到稳定后,质谱计的测量值为参考真空漏孔在校准室中产生的校准气体信号(IS),参考真空漏孔温度传感器测量得到参考真空漏孔所处的环境温度(T),通过指数温度修正法或线性温度修正法将参考真空漏孔在实验室温度下的漏率(Qcal)修正为参考真空漏孔在环境温度下的漏率(QT);由于指数温度修正法比线性温度修正法修正的QT的偏差更小,因此当指数温度修正法和线性温度修正法得到的QT具体数值不一致时,优先选择指数温度修正法;
[0021] 其中,所述指数温度修正法如公式(1)所示:
[0022]
[0023] 公式(1)中:
[0024] QT—参考真空漏孔在环境温度下的漏率,单位为:Pam3/s;
[0025] Qcal—参考真空漏孔在实验室温度下的漏率,单位为:Pam3/s;
[0026] T—参考真空漏孔所处的环境温度,单位为:K;
[0027] Tcal—参考真空漏孔的实验室温度,单位为:K。
[0028] c—参考真空漏孔的常数。
[0029] 所述公式(1)可通过文献“《渗氦型真空漏孔漏率的温度修正》,真空与低温,2007.6”中的方法获得;
[0030] 所述线性温度修正法如公式(2)所示:
[0031] QT=Qcal·[1+α×(T-Tcal)]        (2)
[0032] 公式(2)中:
[0033] QT—参考真空漏孔在环境温度下的漏率,单位为:Pam3/s;
[0034] Qcal—参考真空漏孔在实验室温度下的漏率,单位为:Pam3/s;
[0035] T—参考真空漏孔所处的环境温度,单位为:K;
[0036] Tcal—参考真空漏孔的实验室温度,单位为:K;
[0037] α—参考真空漏孔的温度系数,单位为:%/K。
[0038] 所述公式(2)可通过文献“《渗氦型真空漏孔漏率的温度修正》,真空与低温,2007.6”中的方法获得。
[0039] (4)关闭参考真空漏孔系统阀门,打开待校真空漏孔系统阀门,将待校真空漏孔流出的校准气体引入校准室,当校准气体达到稳定后,质谱计的测量值为待校真空漏孔在校准室中产生的校准气体信号(IL),待校真空漏孔温度传感器测量得到待校真空漏孔所处的环境温度(TL),通过公式(3)计算得到待校真空漏孔在环境温度下的漏率(QL):
[0040]
[0041] 公式(3)中:
[0042] QL——待校真空漏孔在环境温度下的漏率,单位为:Pam3/s,
[0043] IL——待校真空漏孔在校准室中产生的校准气体信号,单位为:A;
[0044] IS——参考真空漏孔在校准室中产生的校准气体信号,单位为:A;
[0045] I0——校准室中校准气体的本底信号,单位为:A。
[0046] 待校真空漏孔系统有两组以上时,步骤(4)测得的漏率即为第一组待校真空漏孔系统中待校真空漏孔在环境温度下的漏率;第二组待校真空漏孔系统中待校真空漏孔在环境温度下的漏率采用如下方法获得:
[0047] 将步骤(4)中的关闭参考真空漏孔系统阀门替换为关闭第一组待校真空漏孔系统阀门,打开第二组待校真空漏孔系统阀门,其余同步骤(4),即可得到第二组待校真空漏孔系统中的待校真空漏孔在环境温度下的漏率;以此类推,即可获得多组待校真空漏孔系统中的待校真空漏孔在环境温度下的漏率。
[0048] 当真空计监测校准室中的压力小数点后一位不变,且质谱计的测量值稳定波动小于5%时,所述校准气体达到稳定。
[0049] 有益效果
[0050] 1.本发明提供了一种用于环境温度下真空漏孔的校准装置及方法,通过温度传感器的实时测量,利用指数温度修正法及线性温度修正法,将参考真空漏孔在实验室温度下的漏率(Qcal)修正为参考真空漏孔在环境温度下的漏率(QT),避免了不同温度对参考真空漏孔漏率的影响,在此基础上,在参考真空漏孔与待校真空漏孔所处环境温度相同时,采用比较法可获得多支待校真空漏孔在环境温度下的漏率,既提高了所述漏率的准确度,也提高了校准效率。

附图说明

[0051] 图1为实施例中一种用于环境温度下真空漏孔的校准装置的结构示意图。
[0052] 图中:1—参考真空漏孔,2—参考真空漏孔温度传感器,3—参考真空漏孔系统阀门,4—待校真空漏孔,5—待校真空漏孔温度传感器,6—待校真空漏孔系统阀门,7—校准室,8—真空计,9—质谱计,10—抽气系统阀门,11—抽气系统,12—氦质谱检漏仪,13—第二待校真空漏孔,14—第二待校真空漏孔温度传感器,15—第二待校真空漏孔系统阀门具体实施方式
[0053] 实施例1
[0054] 如图1所示,一种用于环境温度下真空漏孔的校准装置,所述装置的主要由参考真空漏孔系统、待校真空漏孔系统、质谱分析系统和抽气系统11组成。
[0055] 所述参考真空漏孔系统主要由参考真空漏孔1、参考真空漏孔温度传感器2和参考真空漏孔系统阀门3组成;其中,参考真空漏孔温度传感器2与参考真空漏孔1连接,用于测量参考真空漏孔1的温度,参考真空漏孔1通过管路及管路上的参考真空漏孔系统阀门3与校准室7连接,参考真空漏孔系统阀门3用于连通或阻断参考真空漏孔1与校准室7之间的连接通道。
[0056] 待校真空漏孔系统为两组,每组待校真空漏孔系统组成相同:第一组主要由待校真空漏孔4、待校真空漏孔温度传感器5和待校真空漏孔系统阀门6组成,其中:待校真空漏孔温度传感器5与待校真空漏孔4连接,用于测量待校真空漏孔4的温度,待校真空漏孔4通过管路及管路上的待校真空漏孔系统阀门6与校准室7连接,待校真空漏孔系统阀门6用于连通或阻断待校真空漏孔4与校准室7之间的连接通道;第二组主要由第二待校真空漏孔13、第二待校真空漏孔温度传感器14和第二待校真空漏孔系统阀门15组成,其中:第二待校真空漏孔温度传感器14与第二待校真空漏孔13连接,用于测量第二待校真空漏孔13的温度,第二待校真空漏孔13通过管路及管路上的第二待校真空漏孔系统阀门15与校准室7连接,第二待校真空漏孔系统阀门15用于连通或阻断第二待校真空漏孔13与校准室7之间的连接通道。
[0057] 质谱分析系统主要由校准室7、真空计8和质谱计9组成;其中:校准室7用于比较参考真空漏孔1、待校真空漏孔4和第二待校真空漏孔13流出的校准气体量,真空计8与校准室7连接,用于监测校准室7的真空度,质谱计9与校准室7连接,用于测量校准气体的信号。
[0058] 抽气系统11为机械泵与分子泵的组合;抽气系统11通过管路及管路上的抽气系统阀门10与校准室7连接,用于对校准室7抽气,维持校准室7中的真空度,抽气系统阀门10用于连通或阻断抽气系统11与校准室7之间的连接通道。
[0059] 参考真空漏孔系统阀门3、待校真空漏孔系统阀门6和第二待校真空漏孔系统阀门15各自的管路汇合成一条管路后与校准室7连接。
[0060] 所述装置中,参考真空漏孔1在实验室温度下的漏率(Qcal)为1.28×10-9Pam3/s、参考真空漏孔1的实验室温度(Tcal)为296K、参考真空漏孔1的常数(c)为-2635.5以及参考真空漏孔1的温度系数(α)为3.63%均已知;所述参考真空漏孔1的常数(c)可通过文献“《渗氦型真空漏孔漏率的温度修正》,真空与低温,2007.6”中的方法获得。
[0061] 参考真空漏孔1、待校真空漏孔4和第二待校真空漏孔13均自带气源,以流出校准气体。
[0062] 校准气体为氦气(He)。
[0063] 质谱计9为四级质谱计。
[0064] 所述阀门为全金属超高真空阀。
[0065] 质谱分析系统、抽气系统11及抽气系统阀门10也可由氦质谱检漏仪12替代,参考真空漏孔系统阀门3、待校真空漏孔系统阀门6和第二待校真空漏孔系统阀门15各自的管路汇合成一条管路后与氦质谱检漏仪12连接。
[0066] 一种用于环境温度下真空漏孔的校准方法,所述方法通过使用本发明所述的一种用于环境温度下真空漏孔的校准装置进行,参考真空漏孔系统阀门3,待校真空漏孔系统阀门6,第二待校真空漏孔系统阀门15、质谱计9、抽气系统阀门10和抽气系统11在校准前均处于关闭状态,所述方法步骤如下:
[0067] (1)打开抽气系统阀门10,启动抽气系统11中的机械泵,从校准室7中抽出气体,直至真空计8测得校准室7中的压力达到1Pa,启动抽气系统11中的分子泵,并且在以下步骤中持续抽出气体,以达到所需真空度,直至所有步骤完成,采用真空计8监测校准室7中的压力,待压力达到质谱计9的启动压力后,打开质谱计9对校准室7进行测量;
[0068] (2)待校准室7中达到极限压力,即真空计8监测校准室7中的压力值小数点后一位不发生变化时,质谱计9的测量值为校准室7中校准气体的本底信号(I0)为1.63×10-13A;
[0069] (3)打开参考真空漏孔系统阀门3,将参考真空漏孔1流出的校准气体引入校准室7,当校准气体达到稳定后,质谱计9的测量值为参考真空漏孔1在校准室7中产生的校准气体信号(IS)为1.72×10-10A,参考真空漏孔温度传感器2测量得到参考真空漏孔1所处的环境温度(T)为298K,通过指数温度修正法或线性温度修正法将参考真空漏孔1在实验室温度下的漏率(Qcal)修正为参考真空漏孔1在环境温度下的漏率(QT);
[0070] 其中,所述指数温度修正法如公式(1)所示:
[0071]
[0072] 式中:
[0073] QT—参考真空漏孔1在环境温度下的漏率,单位为:Pam3/s;
[0074] Qcal—参考真空漏孔1在实验室温度下的漏率,单位为:Pam3/s;
[0075] T—参考真空漏孔1所处的环境温度,单位为:K;
[0076] Tcal—参考真空漏孔1的实验室温度,单位为:K;
[0077] c—参考真空漏孔1的常数,
[0078] e—自然底数;
[0079] 计算得到QT为1.37×10-9Pam3/s。
[0080] 所述公式(1)可通过文献“《渗氦型真空漏孔漏率的温度修正》,真空与低温,2007.6”中的方法获得;
[0081] 所述线性温度修正法公式(2)所示:
[0082] QT=Qcal·[1+α×(T-Tcal)]        (2)
[0083] 式中:
[0084] QT—参考真空漏孔1在环境温度下的漏率,单位为:Pam3/s;
[0085] Qcal—参考真空漏孔1在实验室温度下的漏率,单位为:Pam3/s;
[0086] T—参考真空漏孔1所处的环境温度,单位为:K;
[0087] Tcal—参考真空漏孔1的实验室温度,单位为:K;
[0088] α—参考真空漏孔1的温度系数,单位为:%/K;
[0089] 计算得到QT为1.37×10-9Pam3/s。
[0090] 所述公式(2)可通过文献“《渗氦型真空漏孔漏率的温度修正》,真空与低温,2007.6”中的方法获得;
[0091] 在本实施例中,指数温度修正法和线性温度修正法得到的298K环境温度下QT具体数值是一致的;但随温度的变化,指数温度修正法和线性温度修正法得到的QT具体数值可能会不一致,此时优先选择指数温度修正法,指数温度修正法比线性温度修正法修正的QT的偏差更小;
[0092] (4)关闭参考真空漏孔系统阀门3,打开待校真空漏孔系统阀门6,将待校真空漏孔4流出的校准气体引入校准室7,当校准气体达到稳定后,质谱计9的测量值为待校真空漏孔
4在校准室7中产生的校准气体信号(IL)为1.85×10-10A;待校真空漏孔温度传感器5测量得到待校真空漏孔4所处的环境温度(TL)为298K;通过公式(3),计算得到待校真空漏孔4在环境温度下的漏率(QL):
[0093]
[0094] 式中:
[0095] QL——待校真空漏孔4在环境温度下的漏率,单位为:Pam3/s,
[0096] IL——待校真空漏孔4在校准室7中产生的校准气体信号,单位为:A;
[0097] IS——参考真空漏孔1在校准室7中产生的校准气体信号,单位为:A;
[0098] I0——校准室7中校准气体的本底信号,单位为:A。
[0099] 计算得到QL为1.47×10-9Pam3/s。
[0100] (5)关闭待校真空漏孔系统阀门6,打开第二待校真空漏孔系统阀门15,将第二待校真空漏孔13流出的校准气体引入校准室7,当校准气体达到稳定后,质谱计9的测量值为第二待校真空漏孔13在校准室7中产生的校准气体信号(IL’)为2.75×10-10A;第二待校真空漏孔温度传感器14测量得到第二待校真空漏孔13所处的环境温度(TL’)为298K;通过公式(4),计算得到第二待校真空漏孔13在环境温度下的漏率(QL’):
[0101]
[0102] 式中:
[0103] QL’——第二待校真空漏孔13在环境温度下的漏率,单位为:Pam3/s,[0104] IL’——第二待校真空漏孔13在校准室7中产生的校准气体信号,单位为:A;
[0105] IS——参考真空漏孔1在校准室7中产生的校准气体信号,单位为:A;
[0106] I0——校准室7中校准气体的本底信号,单位为:A;
[0107] 计算得到QL’为2.20×10-9Pam3/s。
[0108] 当真空计8监测校准室7中的压力小数点后一位不变,且质谱计9的测量值稳定波动小于5%时,所述校准气体达到稳定。