低压力下复杂结构真空容器容积比的测量方法研究
  真空容器容积比的测量方法通常有称重法和静态膨胀法。目前,复杂结构真空容器容积比主要是在较高的压力下通过气体静态膨胀进行测量。但当膨胀压力低于10-2Pa 时,真空容器器壁的放气会对容积比的测量带来很大...


图1 真空容器容积比测量原理结构图
  利用静态膨胀法测量真空容器容积的原理基于理想气体的状态方程:


  由理想气体的状态方程可得,两个真空容器的容积比RV 通过式(4)计算:


  式中: RV 为被测容器与标准容器的容积比;P1 和P2 分别为膨胀前、后的压力,Pa;T1 和T2 分别为膨胀前、后的气体温度,K;n1 和n2 分别为膨胀前、后的气体摩尔数,mol。使用静态膨胀法测量容器容积比,为了确保式(4)中的n1/n2=1,即膨胀前后气体量不变,主要存在漏气和容器器壁放气两大因数。在全金属真空系统中漏气很容易消除,但是器壁放气却很难消除。
  所以低压力环境中测量容器容积比存在最大的因素就是器壁放气对测量结果的影响。在VC0 真空容器中连接一台非蒸散型吸气剂泵(NEGP)。利用NEGP吸收器壁的放气,采用He、Ar作为实验气体然后进行容器容积比的测量。
  为达到式(4)中的T1/T2=1,采用铂电阻温度计进行温度测量。为了消除环境温度波动对实验结果带来的影响,在实验开始前的24 h打开实验设备(例如分子泵),同时打开实验室温控设备并设定温度23° C,记录铂电阻温度计的温度波动小于0.2 °C/h开始实验。真空技术网(http://www.chvacuum.com/)认为这为磁悬浮转子真空计的使用提供了较好实验条件,同时也是在低压力下容积比准确测量的前提条件。
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