定向流真空校準裝置主要用于方向規(guī)的校準和非平衡態(tài)分子流的研究，裝置由校準室、進氣系統(tǒng)、抽氣系統(tǒng)、磁流體密封及磁力傳動系統(tǒng)四部分組成。裝置采用小孔向校準室引入氣體，通過抽速為2000 L/s 的分子泵直接對校準室進行抽氣，在校準室中形成自小孔出口至抽氣口間的定向分子流，通過磁力傳動技術使方向規(guī)處于校準室中不同的位置，從而研究非平衡態(tài)分子流在真空室的分布，校準裝置的原理結構如圖10所示。

1. 氣瓶；2，5，7,10,12. 隔離閥；3，6,17. 真空規(guī)；4. 穩(wěn)壓室；8. 機械泵；9，11. 渦輪分子泵；13. 四極質譜計；14. 旋轉系統(tǒng)；15. 驅動系統(tǒng)；16. 方向規(guī)；18. 針閥；19. 小孔；20. 固定支架；21. 進氣室；22.SRG；23.校準室

圖10 定向流真空校準裝置

　　方向規(guī)的校準是將已知分子數密度的定向分子流注入方向規(guī)內，通過方向規(guī)平衡室將定向分子流轉換為平衡態(tài)分子流，計算得到平衡態(tài)分子流引起的標準壓力，考慮到校準室本底氣體壓力的影響，校準方向規(guī)的計算公式為：

　　式中p 為定向分子流進入方向規(guī)平衡后的壓力值；ps 為校準室本底氣體壓力；ra 為小孔19的半徑；re 為方向規(guī)入口半徑；L 為方向規(guī)入口與進氣小孔的距離；pf 為上游室21 中氣體壓力。

　　校準裝置可以獲得7.86×10^{- 8} Pa 的極限真空度，對方向規(guī)的校準范圍為（10^{- 7}～10^{- 1}）Pa ，測量不確定度為6.1%。

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