真空計量的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

        真空計量的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢張滌新(國防科工委 真空計量一級站，甘肅 蘭州94號信箱 730000)摘要：介紹了真空計量、真空計量標(biāo)準(zhǔn)、真空測量與校準(zhǔn)技術(shù)、空間真空測量等方便的內(nèi)容?；谡婵沼嬃康默F(xiàn)狀，提出了真空計量的發(fā)展趨勢。關(guān)鍵詞：真空計量；真空計量標(biāo)準(zhǔn)；真空測量；真空標(biāo)準(zhǔn)中圖分類號：TB772 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-7086(2001)02-0063-05 ACTUALITY AND DEVELOPEMENT TENDENCY ABOUT VACUUM METROLOGYZHANG Di-xin(Vacuum Metrology Center of National Defee Commiion on Science,Technology and Industry,P.O.Box 94,Lanzhou 730000,China)Atract: The contents about vacuum metrology,vacuum standard,vacuum measurement and calibration and ace vacuum measuerement,etc.are introduced.On the basis of the actuality of vacuum metrology ,the development tendency of vacuum metrology is put forward.Key words:vacuum metrology;vacuum standard;vacuum measurement;vacuum calibration　　1 引言　　真空計量要滿足在真空應(yīng)用中量大面廣的實際需要，解決其真空測量和校準(zhǔn)問題，可以為真空應(yīng)用提供計量服務(wù)和技術(shù)保障。正是真空應(yīng)用對真空計量不斷增長的需要和越來越高的要求，促進了真空計量學(xué)的發(fā)展，使真空計量的研究領(lǐng)域不斷擴充，量程不斷延伸，精度不斷提高。真空計量已成為計量學(xué)一個新的獨立分支，在國際上得到了承認(rèn)?！　≌婵沼嬃恐腥齻€基本物理量是真空度(全壓力p和分壓力pi)、氣體微流量(Q)和抽速(S)。真空計量的主要研究內(nèi)容為：(1)真空度（全壓力）的測量與校準(zhǔn)；(2)真空質(zhì)譜分析、分壓力的測量與校準(zhǔn)；(3)氣體微流量(或漏率)的測量與校準(zhǔn)；(4)真空泵的抽速測量。　　真空計量學(xué)是有關(guān)真空測量和校準(zhǔn)的知識領(lǐng)域，包括理論和實踐的各個方面。在計量學(xué)中，計量標(biāo)準(zhǔn)不是一臺臺孤立的儀器和設(shè)備，而是一個個完整的、統(tǒng)一的、有機的體系。建立國家級計量標(biāo)準(zhǔn)，要求不同區(qū)域(或不同實驗室)相同類型(或不同類型)的計量標(biāo)準(zhǔn)之間以相互標(biāo)準(zhǔn)作為基礎(chǔ)?！　≡趪H上，許多國家建立了真空計量中心，建立了國家級真空計量標(biāo)準(zhǔn)，形成了真空量值傳遞系統(tǒng)。真空計量標(biāo)準(zhǔn)的國際化比對，是真空計量學(xué)發(fā)展的重要階段，是真空量值統(tǒng)一的中心工作。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)設(shè)立的真空科學(xué)技術(shù)委員會(TC)頒布了一系列有關(guān)真空計量方面的國際標(biāo)準(zhǔn)和國家標(biāo)準(zhǔn)文件，促進了在國際范圍內(nèi)真空量值的統(tǒng)一。 ^[1]　　1980年以來，在國際計量局(BIPM)組織下，在世界范圍內(nèi)開展了統(tǒng)一真空度量值的工作，歷時近10年，12個國家級真空標(biāo)準(zhǔn)參加了以德國PTB真空標(biāo)準(zhǔn)為核心的國際比對。1987~1989我站參加了這一國際比對，比對結(jié)果一致性小于1.5%，優(yōu)于12個國際比對 2%的平均值。 此后，我站還與意大利 IMGC、美國NIST 等進行了多次真空量值的直接或間接比對，均取得了良好的一致性。　　1990年以來，真空計量的研究重點放在了氣體微流量和分壓力的測量與校準(zhǔn)上，建立了相應(yīng)的計量標(biāo)準(zhǔn)， 開展了國際間真空漏孔的比對工作。 1980~1999年，我站與國家計量研究院先后進行了三輪真空漏孔的國內(nèi)比對， 取得了較好的結(jié)果，具備了開展國際比對的條件。我站正在與美國NIST進行標(biāo)準(zhǔn)漏孔的國際比對， 與國際上統(tǒng)一漏率量值， 以保證漏率量值的校準(zhǔn)精度?！　∧壳?，我站已建立了較完整的真空度(全壓力)、分壓力和氣體微流量(或漏率)的計量標(biāo)準(zhǔn)體系， 建成了國防真空校準(zhǔn)實驗室， 基本上滿足了真空應(yīng)用對真空計量的需求?！　? 真空度(全壓力)測量與校準(zhǔn)　　在真空計量中， 真空度(全壓力)測量與校準(zhǔn)占有十分重要的地位，它是分壓力、氣體微流量(或漏率)計量的基礎(chǔ)， 技術(shù)上相對比較成熟， 在真空應(yīng)用中占有較大的比重?！　?.1 真空度(全壓力)測量　　在真空度測量方面， 目前，已有從10⁵Pa壓力到極高真空(10^-11Pa)的各種真空計，有工業(yè)化的產(chǎn)品。當(dāng)今， 根據(jù)真空應(yīng)用中對真空計使用要求，國際上真空計的新產(chǎn)品正在向小型化、一體化、集成化、系統(tǒng)化和智能化的方向發(fā)展。小型化是指真空計的體積越來越?。灰惑w化是指真空計測量單元與規(guī)管集成為一體； 集成化是指將多臺真空計組合成一臺； 系統(tǒng)化是指將真空度測量與控制相結(jié)合； 智能化是指真空計具有自我診斷、 自我保護、 自動操作、 數(shù)據(jù)采集與處理的綜合功能。　　真空計小型化是電子技術(shù)的產(chǎn)物， 它是一體化和集成化的基礎(chǔ)。小型化使真空計便于安裝；一體化提高了真空計的測量精度；集成化擴展了真空計的測量范圍，適合于真空系統(tǒng)中的實際應(yīng)用；系統(tǒng)化滿足了工業(yè)自動化控制的要求；智能化使真空計便于操作和使用。真空計的這些特點和發(fā)展趨勢值得關(guān)注?！　?.2 真空度(全壓力)校準(zhǔn)　　在真空度的校準(zhǔn)方面，從粗低真空、中真空到高真空等區(qū)域內(nèi)的絕對真空標(biāo)準(zhǔn)裝置都已經(jīng)建立；具有可從10⁵Pa壓力到極高真空(10^-10Pa)校準(zhǔn)的各種真空計，開展了國家級真空計量標(biāo)準(zhǔn)之間的直接和間接比對工作。　　20世紀(jì)60年代是真空度標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展時期， 各國相繼建立了許多不同類型的真空度標(biāo)準(zhǔn)，初步開展了在一國之內(nèi)的真空標(biāo)準(zhǔn)之間的互校，逐步建成了國家級真空度標(biāo)準(zhǔn)和形成了國家真空計量中心。20世紀(jì)70年代是真空度標(biāo)準(zhǔn)深入發(fā)展時期，從實踐和理論兩個方面對真空標(biāo)準(zhǔn)的測量不確定度進行了仔細地探討，繼續(xù)開展了一國之內(nèi)的真空度標(biāo)準(zhǔn)的互校，逐步開展了國際間真空度標(biāo)準(zhǔn)的比對工作。20世紀(jì)80年代以后，通過開展國際間真空度標(biāo)準(zhǔn)的比對，不斷完善和提高已有真空標(biāo)準(zhǔn)的測量精度。延伸了真空校準(zhǔn)下限，建立了超高和極高真空校準(zhǔn)裝置。如德國PTB建立了分子束法校準(zhǔn)系統(tǒng)， 校準(zhǔn)下限為10^-10Pa ^[2]。
　　在國內(nèi)，真空計量技術(shù)與國際上同步發(fā)展。20世紀(jì)60年代，我站開始研制從低真空到超高真空較完整的玻璃真空標(biāo)準(zhǔn)裝置系列，即壓縮式真空計標(biāo)準(zhǔn)裝置、低真空膨脹式標(biāo)準(zhǔn)裝置、高真空膨脹式標(biāo)準(zhǔn)裝置、 小孔流導(dǎo)法超高真空標(biāo)準(zhǔn)裝置， 為真空計量一級站的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)?！　∽詮?983年國防科工委組建國防計量體系以來，國防真空計量技術(shù)加速發(fā)展，也是我站發(fā)展z*迅速的一個時期。 通過“七五” 、“八五”和“九五” 3個五年計劃的建設(shè)發(fā)展，我站已研制建立了精密壓力計、金屬膨脹式真空計量標(biāo)準(zhǔn)、程控式真空規(guī)校準(zhǔn)裝置、真空規(guī)比對法校準(zhǔn)裝置等真空標(biāo)準(zhǔn)裝置，形成了全壓力真空計量標(biāo)準(zhǔn)的體系， 可在 10⁵~10^-7Pa真空度范圍內(nèi)對各種類型的真空計進行校準(zhǔn)?！　∥艺臼种匾晣勒婵沼嬃矿w系的建設(shè)，形成了真空量值的傳遞網(wǎng)，由國防科工委真空計量一級站、2個真空計量二級站組成的較完整的國防真空計量量值傳遞體系，使真空量值的傳遞渠道暢通，保證了真空量值的準(zhǔn)確與統(tǒng)一?！　榱搜由煺婵盏男?zhǔn)下限，需要開展超高、極高真空校準(zhǔn)技術(shù)的研究，使真空校準(zhǔn)下限達到 10^-10Pa，以滿足超高和極高真空校準(zhǔn)需求。 　　3 氣體微流量(或漏率)測量與校準(zhǔn)　　隨著真空計量向準(zhǔn)確、精密和更深層次的發(fā)展，提出了氣體微流量(或漏率)的測量與校準(zhǔn)， 建立氣體微流量(或漏率)計量標(biāo)準(zhǔn)，已成為真空計量學(xué)研究的重要內(nèi)容?！　≡趯嶋H應(yīng)用中， 精確測量氣體微流量(或漏率)和建立氣體微流量(或漏率)計量標(biāo)準(zhǔn)是十分重要的。例如， 為了保持飛船艙內(nèi)的壓力長期工作正常，不但要找到漏孔位置，還要精確測量微小的漏率，這對于長期在空間飛行的載人飛船尤為重要?；鸺剂鲜且兹肌⒁妆?、有毒的氣體或液體，微小的泄漏具有很大的危險性， 為此要對火箭燃料的加注過程和發(fā)射陣地進行安全檢測。在電子工業(yè)中的半導(dǎo)體元件、 集成電路、 計算機芯片的生產(chǎn)工藝中， 要求精確控制氣體微流量的注入，以保證工藝質(zhì)量和產(chǎn)品性能的穩(wěn)定?！　鴥?nèi)外對氣體微流量(或漏率)測量與校準(zhǔn)的研究，雖然起步較晚， 但是隨著理論研究的深入和實踐經(jīng)驗的積累，使之氣體微流量(或漏率)測量與校準(zhǔn)的難度和存在的問題有了更具體和更深刻的認(rèn)識。近年來又投入了更大的人力和財力，從事更先進的氣體微流量標(biāo)準(zhǔn)的研制，進一步提高了校準(zhǔn)精度，延伸了校準(zhǔn)的下限。　　3.1 真空漏孔校準(zhǔn)　　近十多年來， 國內(nèi)外在真空漏孔的校準(zhǔn)方面做了大量的研究工作， 建立了一系列的氣體微流量標(biāo)準(zhǔn)，對真空漏孔進行了校準(zhǔn)。美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院NIST先后研制了二代恒壓式微流量標(biāo)準(zhǔn)，校準(zhǔn)范圍2×10 ^-3~2×10^-8Pa·m³/s，并正在準(zhǔn)備研制第三代氣體微流量標(biāo)準(zhǔn)。德國物理技術(shù)研究院(PTB)先后研制了恒壓式和定容式氣體微流量標(biāo)準(zhǔn)，校準(zhǔn)范圍分別為2×10^-3~2×10^-9Pa·m³/s和1×10^-4~1×10^-8Pa·m³/s。意大利計量研究院(IMGC)先后研制了二代恒壓式氣體微流量標(biāo)準(zhǔn)，校準(zhǔn)范圍3×10 ^-5~3×10^-8Pa·m³/s。1998年，中國計量研究院研制了定容式流量標(biāo)準(zhǔn)， 校準(zhǔn)范圍2×10^-4~5×10^-9Pa·m³/s。1994年，我站建成一臺恒壓式氣體微流量標(biāo)準(zhǔn)裝置， 校準(zhǔn)范圍1×10 ^-3~×10^-8[3]?！　〉牵?質(zhì)譜檢漏儀使用的真空漏孔大多在2×10^-3~2×10^-11Pa·m³/s漏率范圍內(nèi)，氣體微流量標(biāo)準(zhǔn)只能校準(zhǔn)漏率值較大的真空漏孔，無法校準(zhǔn)漏率值小于1×10^-8Pa·m³/s的漏孔。若采用相對法校準(zhǔn)真空漏孔時， 校準(zhǔn)結(jié)果則取決于四極質(zhì)譜計的線性，因為四極質(zhì)譜計的線性較差，使得校準(zhǔn)真空漏孔的不確定度非常大?！　⊥ㄟ^對氣體微流量(或漏率)校準(zhǔn)技術(shù)研究，可以得出解決較小漏率的真空漏孔校準(zhǔn)問題和減小測量不確定度，才能滿足對真空漏孔精確校準(zhǔn)的需求?！　?.2 正壓漏孔校準(zhǔn)　　在航天產(chǎn)品研制和生產(chǎn)中，正壓檢漏技術(shù)已被廣泛地采用，z*常用的是皂泡法和水泡法。由于對正壓檢漏的可靠性提出了更高的要求， 采用了質(zhì)譜檢漏技術(shù)，要用正壓漏孔對質(zhì)譜檢漏儀進行標(biāo)定， 從而提出了正壓漏孔的校準(zhǔn)問題。國內(nèi)外對真空漏孔，漏孔的一端為大氣壓， 另一端為真空的校準(zhǔn)技術(shù)研究比較成熟， 已經(jīng)研制了多種校準(zhǔn)裝置， 并在不同標(biāo)準(zhǔn)裝置間進行了比對研究。但是對于正壓漏孔的校準(zhǔn)，因受到正壓檢漏定量性差和校準(zhǔn)條件比較苛刻的局限，使之研究工作才剛剛開始。通過對各種真空漏孔和正壓漏孔的校準(zhǔn)方法進行了比較和分析，提出了正壓漏孔的校準(zhǔn)方法； 利用已建成的氣體微流量標(biāo)準(zhǔn)裝置和現(xiàn)有的儀器設(shè)備，對正壓漏孔的校準(zhǔn)方法進行了實驗研究。在大量的理論分析和實驗研究的基礎(chǔ)上，研制了正壓漏孔校準(zhǔn)裝置。正壓漏孔校準(zhǔn)裝置可采用定容法和定量氣體動態(tài)比較法對正壓漏孔進行校準(zhǔn)。定容法的校準(zhǔn)范圍為1×10²~5× 10^-3Pa·L/s，測量中的不確定度為2.58%~9.10%：定量氣體動態(tài)比較法的校準(zhǔn)范圍為2×10^-2~5×10^-3Pa·L/s,測量不確定度小于14.2%。　　在正壓漏孔校準(zhǔn)中采用了定量氣體法，解決了累積氣體中未知示漏氣體的定標(biāo)問題，并延伸校準(zhǔn)下限二個數(shù)量級， 解決了較小漏率的正壓漏孔的校準(zhǔn)問題^[4]。　　4 分壓力測量與校準(zhǔn)　　在航天、航空、電子、核能等工程中， 分壓力測量與校準(zhǔn)有著廣泛的應(yīng)用。要使質(zhì)譜計具有較高的定量分析能力，必須要有精確的分壓力測量技術(shù)和切實可行的質(zhì)譜計校準(zhǔn)方法。為此對分壓力測量技術(shù)和校準(zhǔn)方法進行研究是十分必要的?！　≠|(zhì)譜計定量分析的用途非常廣泛。在航天研究領(lǐng)域里，衛(wèi)星、飛船、空間站等航天器在飛行中的空間環(huán)境是十分復(fù)雜的。人們越來越重視空間環(huán)境的氣體、離子、粒子的成分和濃度的檢測，質(zhì)譜計則起到了重要的作用。目前，質(zhì)譜計已用于衛(wèi)星軌道的成分檢測、空間誘導(dǎo)環(huán)境的污染檢測、生保系統(tǒng)中的大氣檢測、 空間模擬和環(huán)境檢測等方面。例如，采用質(zhì)譜計對航天推進劑的泄漏狀況進行安全檢測，對液氫、液氧、肼、四氧化二氮的環(huán)境濃度進行監(jiān)測和報警，以保證航天器發(fā)射現(xiàn)場的安全?！　「鶕?jù)壓力的范圍變化，質(zhì)譜計定量分析還有多種用途。在大氣壓下通過氣體取樣技術(shù)可用于環(huán)境保護中的各種廢氣分析、生物發(fā)酵技術(shù)和醫(yī)藥科學(xué)中的呼吸氣、 血氣分析； 在中真空范圍可用于半導(dǎo)體生產(chǎn)濺射過程的定量分析；在中、低真空范圍可用于冶金、化工和燃燒過程中的工藝控制； 在高真空和超高真空范圍可用于高能粒子加速器、熱核聚變、表面科學(xué)等尖端研究領(lǐng)域；在極高真空范圍可用于空間真空探測?！　≡谫|(zhì)譜計校準(zhǔn)方面， 1972年美國真空學(xué)會公布了有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)(AVS Standard，2.3-1972)并對質(zhì)譜計的性能指標(biāo)、工作條件、校準(zhǔn)系統(tǒng)和校準(zhǔn)方法等都作了詳細描述。隨著對質(zhì)譜計校準(zhǔn)研究的深入， 1993年新的標(biāo)準(zhǔn)取代了1972年發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)?！　?985年5月，由美國NIST和美國真空學(xué)會資助，召開了s*屆國際殘余氣體分析儀校準(zhǔn)討論會。會議指出： 四極質(zhì)譜計在科學(xué)及工業(yè)技術(shù)中的廣泛應(yīng)用，在許多方面提出了定量數(shù)據(jù)的要求，必須對儀器的性能、校準(zhǔn)技術(shù)進行深入研究。 1986年4月美國s*次召開了質(zhì)譜計校準(zhǔn)和應(yīng)用專題討論會，會上成立了美國真空學(xué)會質(zhì)譜計校準(zhǔn)推薦方法起草委員會， 并決定定期召開專題的討論會?！　∶绹鳱IST從1980年初就一直開展分壓力質(zhì)譜計校準(zhǔn)技術(shù)研究， 每年制定研究計劃， 獲得了大量研究數(shù)據(jù)。這項工作現(xiàn)在仍在繼續(xù)進行之中?？梢姺謮毫|(zhì)譜計校準(zhǔn)技術(shù)研究是一項十分艱巨的工作?！　?993年， 我國清華大學(xué)建立了一臺分壓力質(zhì)譜計校準(zhǔn)與應(yīng)用研究系統(tǒng)， 對美國MKS公司生產(chǎn)的T四極質(zhì)譜計進行了長期校準(zhǔn)。南京電子管廠研制了質(zhì)譜計定量分析系統(tǒng)并提出了混合氣體的質(zhì)譜計定量分析方法。我國電子科技大學(xué)和東南大學(xué)也提出了一些質(zhì)譜計定量分析的方法?！　?999年，我站建立了動態(tài)流量法分壓力質(zhì)譜計校準(zhǔn)裝置，為質(zhì)譜計的校準(zhǔn)方法研究提供了硬件平臺。通過初步的實驗研究發(fā)現(xiàn)，影響質(zhì)譜計測量結(jié)果準(zhǔn)確性的參數(shù)比較多，例如，靈敏度、分辨本領(lǐng)、質(zhì)量刻度、 二次電子倍增器(SEM)電壓、四極桿電壓、發(fā)射電流等，而系統(tǒng)本底、質(zhì)譜計的烘烤時間、質(zhì)譜計的使用歷史、質(zhì)譜計的使用方法等外在因素也會對質(zhì)譜計的測量產(chǎn)生很大的影響。要使質(zhì)譜計得到準(zhǔn)確可靠的測量數(shù)據(jù)， 只有分壓力校準(zhǔn)裝置硬件平臺還遠遠不夠，還必須在質(zhì)譜計的校準(zhǔn)方法、 質(zhì)譜計的性能等方面進行長期和深入研究。在已建的“ 分壓力質(zhì)譜計校準(zhǔn)裝置”上， 繼續(xù)開展分壓力測量和校準(zhǔn)技術(shù)研究， 研究質(zhì)譜計校準(zhǔn)的方法和掌握質(zhì)譜計的正確使用條件及解決質(zhì)譜計的精確定量分析問題，從而滿足國防科技工業(yè)對質(zhì)譜計校準(zhǔn)的需求。　　5 抽速測量與校準(zhǔn)　　各種真空泵抽速測量的歷史很久，由于很難規(guī)定統(tǒng)一的測試條件，為此，到目前為止還沒有建立起統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)前， 國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)已公布了幾種真空泵抽速的測試規(guī)范， 我國也制定并發(fā)布了真空泵抽速的行業(yè)測試標(biāo)準(zhǔn)， 這為今后統(tǒng)一抽速測量與校準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)建立創(chuàng)造了必要的條件?！　? 空間真空測量技術(shù)研究　　在空間環(huán)境中，真空測量、探測和模擬等已成為空間科學(xué)中的重要內(nèi)容。由于在宇宙空間中存在著真空、太陽輻射、空間熱沉、粒子輻射、宇宙塵埃等自然環(huán)境參量和火箭、衛(wèi)星和飛船所引入的加速、 振動、 沖擊、 自旋、 著陸等誘發(fā)環(huán)境參量。真空是空間諸環(huán)境參量中的基本因素，為此空間真空測量與地面一般真空系統(tǒng)中的測量相比， 具有許多不同的特點， 是特殊條件下的真空測量^[5]?！　￡P(guān)于空間真空測量技術(shù)的研究，已引起美國、俄羅斯、歐共體等國家的高度重視。他們已開展了這方面的研究工作， 做了大量的工作。　　航天器在軌運行時， 要經(jīng)受超高真空、 超低溫等嚴(yán)酷的空間環(huán)境的考驗?？紤]到分子沉、 太陽輻射、 原子氧、 微塵埃、 微重力等眾多環(huán)境因素作用必然造成空間氣體氛圍遠遠偏離平衡態(tài)，航天器相對于空間氣體的高速定向運動要比氣體分子混亂運動的z*可幾熱運動速度大很多倍；考慮到航天器采用自旋穩(wěn)定，其真空規(guī)入口相對于飛行方向的夾角不斷地變化著，因此，空間真空測量的對象是在無窮空間內(nèi)運動 (速度為1~10 km/s或更快), 非穩(wěn)態(tài)的綜合環(huán)境作用下進行的。由于在此情況下，“ 壓力”失去其原有的物理意義，真空測量顯得比較復(fù)雜和困難，因此， 航天器上的真空測量不僅要考慮方向性效應(yīng)、質(zhì)量選擇效應(yīng)、原子氧再復(fù)合效應(yīng)、空間固有離子的侵入、 復(fù)雜而變化的被測對象、航天器噴氣放氣效應(yīng)等諸多因素，而且還要考慮外來帶電離子的輻射、電磁場等因素的干擾， 必須研究抗各種離子輻射、 電磁場干擾的快速測量技術(shù)和不斷變化入射方向的真空測量技術(shù)。　　空間真空測量技術(shù)研究在國外雜志上已有很多報道，并投入了大量的人力和物力，開展了這方面的研究工作。然而， 在可能查到的文獻中， 有關(guān)空間真空測量的理論還不完善， 還沒有全面和系統(tǒng)的進行論述， 還有許多問題有待于進一步探討?！∥覈种匾暫教旒夹g(shù)的發(fā)展， 真空度作為一項重要的空間參量， 已引起有關(guān)部門、 衛(wèi)星和飛船設(shè)計總師的關(guān)注。但就空間真空測量而言， 在國內(nèi)只是剛剛開始， 為此開展空間真空測量技術(shù)的研究顯得十分重要?？臻g真空測量技術(shù)研究涉及的內(nèi)容十分廣泛， 工作量大，技術(shù)難度高。這是一個中、 長期的研究項目， 需要分階段、 有計劃、 有步聚地長期進行研究?！　榱碎_展空間真空測量技術(shù)的研究， 今后必須做以下幾方面的工作：(1), 開展非平衡態(tài)分子流理論的研究， 為空間真空測量提供理論基礎(chǔ)；(2), 研制適用于空間真空規(guī)和方向性真空規(guī)，以用于航天器上的真空度和定向流的測量；(3)開展空間質(zhì)譜技術(shù)研究，研制空間質(zhì)譜計，用于航天器上的分壓力測量；(4)依據(jù)空間科學(xué)的高可靠性要求，需要提高現(xiàn)有真空計量標(biāo)準(zhǔn)的準(zhǔn)確度，發(fā)展原位置標(biāo)準(zhǔn)，開展超高和極高真空標(biāo)準(zhǔn)的研制工作；(5) , 依據(jù)空間真空測量的特殊性，需要建立定向流校準(zhǔn)系統(tǒng)、超音速分子流校準(zhǔn)系統(tǒng)和非平衡態(tài)分子流校準(zhǔn)系統(tǒng)，以解決空間真空測量中的真空校準(zhǔn)問題。通過采用理論與實驗相結(jié)合的研究方法，有針對性地開展非平衡態(tài)分子流的研究，研制空間真空規(guī)，建立定向流校準(zhǔn)裝置，為空間真空測量研究奠定技術(shù)基礎(chǔ)?！　? 真空計量的發(fā)展趨勢　　通過查閱國外有關(guān)學(xué)?？?，實地考察國外真空計量的技術(shù)機構(gòu)，多次參加國際真空會議進行學(xué)術(shù)交流，在多方面獲得信息和大量調(diào)研的基礎(chǔ)上，將真空計量的發(fā)展趨勢可概括如下：以美國NIST和歐洲一些發(fā)達國家真空計量實驗室，在完善和改進已建真空計量標(biāo)準(zhǔn)性能的基礎(chǔ)上，研究重點放在了提高真空計量標(biāo)準(zhǔn)的測量精度， 延伸校準(zhǔn)上限和下限； 不斷完善真空度(全壓力),分壓力和氣體微流量(或漏率)計量標(biāo)準(zhǔn)的體系，建立了相應(yīng)的計量標(biāo)準(zhǔn)； 研究真空度(全壓力)、分壓力和氣體微流量(或漏率)的測量與校準(zhǔn)技術(shù)； 發(fā)展特殊環(huán)境條件下的真空測量與校準(zhǔn)技術(shù)， 不斷開拓了新的研究領(lǐng)域?！　≌婵沼嬃康陌l(fā)展重點可概括如下： (1)開展超高、極高真空校準(zhǔn)技術(shù)研究，延伸真空校準(zhǔn)的下限；開展微小氣體流量(或漏率), 精確校準(zhǔn)技術(shù)研究，減小測量不確定度；完善和充實真空計量標(biāo)準(zhǔn)的體系；(2)建立一些常規(guī)性的、 利用效率高的、便于移動的、實用性的真空計量標(biāo)準(zhǔn)，用于真空規(guī)的在線校準(zhǔn)，為生產(chǎn)現(xiàn)場解決真空校準(zhǔn)的實際問題；(3)開展空間真空測量與校準(zhǔn)技術(shù)研究，開展空間質(zhì)譜技術(shù)應(yīng)用研究，擴大真空計量的研究領(lǐng)域； (4)對已建真空計量標(biāo)準(zhǔn)進行維護，并不斷改進、完善和提高，是對真空計量標(biāo)準(zhǔn)研究的繼續(xù)和以便充分發(fā)揮已建真空計量標(biāo)準(zhǔn)的作用；(5)加強基礎(chǔ)和理論方面的研究， 深入開展真空(全壓力)分壓力和氣體微流量 (或漏率) 測量技術(shù)、校準(zhǔn)技術(shù)和量值傳遞技術(shù)的研究， 是對以往工作的繼續(xù)和深入；充分發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢， 跟蹤國外發(fā)展動態(tài)，開展基礎(chǔ)性課題的研究，以保持真空計量專業(yè)的持續(xù)發(fā)展。參考文獻：[1] 李旺奎. 真空計量標(biāo)準(zhǔn)的國際比對[J]真空與低溫， 1983,2(2):15.[2] 李旺奎. 西德PTB的真空計量[J] 真空與低溫， 1998,7(4):39.[3] 張滌新，呂時良，李旺奎，等.恒壓式微流量計的研制[J] 真空與低溫， 1994,13(4):201. 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