本文簡要闡述了非蒸散型吸氣劑(NEG)泵的吸氣機(jī)理, 著重介紹了NEG泵在超高/ 極高真空標(biāo)準(zhǔn)、靜態(tài)膨脹法真空標(biāo)準(zhǔn)等真空計量標(biāo)準(zhǔn)中的最新應(yīng)用結(jié)果。結(jié)果表明: 利用NEG 泵在室溫下獲得了10^-10Pa 的XHV; 利用NEG 泵將超高/ 極高真空標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)下限延伸到了10^-10Pa 量級; 利用NEG泵將靜態(tài)膨脹法真空標(biāo)準(zhǔn)的校準(zhǔn)下限延伸到了10^-7Pa量級。最后還對用NEG泵延伸固定流導(dǎo)法微流量標(biāo)準(zhǔn)測量下限的可行性進(jìn)行了分析。

　　非蒸散型吸氣劑( Non Evaporable Getter, NEG )泵是一種全新概念的高真空泵, 它完全擺脫了泵的傳統(tǒng)機(jī)械構(gòu)型, 而以合金充當(dāng)吸氣劑與活性氣體結(jié)合, 從而獲得和維持系統(tǒng)的真空度。它具有對活性氣體抽速大、清潔無油、無活動部件、無振動、室溫抽氣等一系列優(yōu)點(diǎn), 近年來已在光源、高能粒子加速器、電子器件、空間科學(xué)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

　　蘭州物理研究所在國際上首次將NEG 泵應(yīng)用到真空計量標(biāo)準(zhǔn)之中, 大大提高了標(biāo)準(zhǔn)裝置的整體性能,取得了很好的結(jié)果。本文著重對NEG 泵在真空計量中的最新應(yīng)用結(jié)果進(jìn)行介紹。

1、NEG泵在真空計量中的最新應(yīng)用結(jié)果

1.1、NEG泵在UHV/XHV標(biāo)準(zhǔn)中的應(yīng)用

　　UHV/XHV標(biāo)準(zhǔn)裝置的工作原理如圖1 所示, 主要由極高真空(XHV)系統(tǒng)、超高真空(UHV)系統(tǒng)、流量分流系統(tǒng)三大部分組成。

　　該UHV/XHV真空標(biāo)準(zhǔn)裝置由于采用了NEG 泵,和國內(nèi)外同類裝置相比, 具有如下獨(dú)有的特點(diǎn):采用無油雙渦輪分子泵串聯(lián)抽氣機(jī)組與NEG 泵組合方案獲得XHV, 渦輪分子泵與NEG 泵都是室溫抽氣手段, 有利于熱力學(xué)平衡態(tài)的建立和避免熱輻射效應(yīng), 使標(biāo)準(zhǔn)壓力能夠精確計算; 利用NEG泵對惰性氣體無抽速的特點(diǎn),以惰性氣體校準(zhǔn)時, NEG 泵既維持了XHV本底, 又不改變XHV 校準(zhǔn)室的有效抽速(即限流小孔的分子流導(dǎo)C9保持不變), 保證了動態(tài)流量法校準(zhǔn)原理嚴(yán)格成立, 利用這一特點(diǎn), 并采用扣除本底的方法, 可有效將校準(zhǔn)下限延伸至10^-10Pa。

圖1 分流法UHV/ XHV 標(biāo)準(zhǔn)裝置工作原理圖

3、結(jié)束語

　　NEG 泵在真空計量領(lǐng)域中的初步應(yīng)用已取得了創(chuàng)新性成果。比如利用NEG 泵獲得了10^-10Pa的XHV, 利用NEG泵將真空校準(zhǔn)下限延伸至10^-10Pa量級, 利用NEG泵將靜態(tài)膨脹法真空標(biāo)準(zhǔn)的校準(zhǔn)下限延伸至10^-7Pa 量級等, 這些研究成果在國際上尚屬首次。通過分析, 利用NEG 泵有望將固定流導(dǎo)法氣體微流量標(biāo)準(zhǔn)的測量下限延伸至10^-13Pa.m³/s及以下量級。NEG泵在真空計量領(lǐng)域中的應(yīng)用才剛剛開始,相信隨著真空計量研究領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展和NEG泵新產(chǎn)品的不斷出現(xiàn),NEG泵在真空計量領(lǐng)域中的應(yīng)用會越來越廣泛。