比對法真空計校準系統的結構,如圖2所示,它由校準真空室、高壓氣源氣瓶、膨脹小室、抽氣系統及管道及閥門等組成。核心單元校準室采用名為“封頭”的直徑為450mm的球形容器,球體赤道圈上均布了10個真空規接口,以保證室內真空壓力的均勻性。標準規選用高準確度的副標準規,它使校準裝置的不確定度大大降低。真空系統采用分子泵-旋片泵機組,主泵采用啟動迅速的分子泵,縮短了校準過程所需的時間。

1、16. 旋片泵　2、15. 分子泵　3、6、8、11、13、14. 真空閥門 4. 校準真空室　5. 標準規　7. 被校規 9. 膨脹小室　10. 壓電規　12. 高壓氣源氣瓶

圖2真空計校準系統結構示意圖

       連接在校準真空室上的10 個規管, 包括1 個INFICON 薄膜規、1個INFICON 冷規和8 個ZJ227C 型電離規。8個電離規中有2 個是經過真空計量一級站校準過的, 這里把它們作為副標準規。另外6 個電離規和冷規、薄膜規是被校規,標準規和被校規均與各自的真空儀器配套使用。這些電離規的測量范圍是1E-5 ～1 Pa ,而薄膜規是一種全壓力規,不受氣體種類的影響。高壓氣瓶用于提供實驗氣體的氣源, 實驗氣體有6 種,分別為氮氣、氫氣、氦氣、氘氣、甲烷和二氧化碳,其純度均高達99.999% 。在高壓氣瓶與膨脹小室之間連接有減壓閥,用以減壓。

       在標定裝置上開展標定實驗,首先將校準真空室抽至極限真空5×10-6 Pa(盡量減小本底誤差),然后依次在1E-4～1E-1Pa的每一個量級內測量若干個樣本數據, 即在每一量級內,通過膨脹過程使真空度緩慢變化,以等間距地讀取穩定后的數據。每個量級共記錄9個點,一個規管對一種氣體需記錄36個數據(實測數據還要多)。

      表1給出了被校熱陰極規與副標準規在10-4量級內比對結果的數據記錄,因受篇幅所限,這里只給出4種氣體的實驗數據。可以看出,在校準之前,被校規的示值與標準規的真值之間存在著10%～20%的偏差。