Page 32 - 《真空与低温》2026年第1期

宋云见等：磁悬浮转子真空计惰性气体校准研究 29

过 程 中 引 入 的 相 对 标 准 不 确 定 度； u B (V 30 /V 15 )可 表示为：
√
( )
2
p 2 p (p 7 − p 30 ) 2 p 2
V 30 15 15 15
2
= u (p 7 )+ u (p 15 )+ u (p 30 ) （11）
2
2
u B r r r
(p 7 − p 15 ) 2 (p 7 − p 15 ) (p 15 − p 30 ) 2 (p 15 − p 30 ) 2
2
V 15
其中， u r (p 7 ) u r (p 15 ) u r (p 30 )分别为容积比测量 0.43%，相对合成标准不确定度为 0.44%，标准压力
、
、
过程中进气室 7、抽气室 15、测量腔室 30 的相对 p st 的相对合成标准不确定度为 0.60%。表 4、表 5
d
标准不确定度，由校准证书可知为 0.4%，代入计算 分别为 SRG 切向动量传递系数 σ ef 校准不确定度
f
可 得 容 积 比 V 30 /V 15的 B 类 相 对 标 准 不 确 定 度 为 来源及相对合成标准不确定度计算结果。

表 3 SRG 压力测量结果的 A 类相对标准不确定度
Tab. 3 Type A relative standard uncertainty of SRG pressure measurement results
A 类相对标准不确定度/%
压力/Pa Ar Kr Xe
MKS LIP PH MKS LIP PH MKS LIP PH
−4
10 0.89 1.03 1.89 0.43 3.22 1.29 0.31 0.55 1.51
−3
10 0.08 0.12 0.19 0.10 0.17 0.15 0.03 0.97 0.12
−2
10 0.01 0.11 0.02 0.01 0.14 0.02 0.00 0.01 0.02
10 −1 0.01 0.02 0.01 0.01 0.02 0.01 0.02 0.03 0.05

表 4 SRG 切向动量传递系数 σ ef 校准不确定度来源
f
Tab. 4 Sources of calibration uncertainty for the effective tangential momentum accommodation coefficient σ eff of SRG
不确定度来源 相对标准不确定度/% 备注
u r (p ind ) 见表 3 SRG 测量过程中引入的不确定度
u r (p 0 ) 0.40 抽气室进气压力测量引入的不确定度（由电容薄膜真空计校准证书给出）
u r (V 30 /V 15 ) 0.44 容积比 V 30 /V 1 测量引入的不确定度
5
u r (p std ) 0.60 标准压力 p st 引入的不确定度
d

表 5 SRG 校准结果的相对合成标准不确定度
Tab. 5 Relative combined standard uncertainty of SRG calibration results
相对合成标准不确定度/%
压力/Pa Ar Kr Xe
MKS LIP PH MKS LIP PH MKS LIP PH
10 −4 1.18 1.29 2.04 0.88 3.31 1.50 0.83 0.94 1.69
10 −3 0.77 0.78 0.79 0.78 0.79 0.78 0.77 1.24 0.78
10 −2 0.77 0.78 0.77 0.77 0.78 0.77 0.77 0.77 0.77
−1
10 0.77 0.77 0.77 0.77 0.77 0.77 0.77 0.77 0.77

3 结论 递系数 σ ef 主要取决于气体种类，而与黏滞系数无
f
本研究采用三种不同型号的磁悬浮转子真空 显著关联，不同型号的 SRG 测量结果呈现出良好
计对 Ar、Kr、Xe 等三种惰性气体的实际切向动量 的一致性。测量不确定度呈现压力依赖性，主要来
传递系数 σ ef 进行了测量与不确定度评定。结果表 源于腔室器壁表面气体脱附、SRG 自身测量偏差、
f
明，三种气体校准结果平均值分别为 0.992、0.984、 前级压力测量偏差及容积比校准偏差。本研究为
0.999。分子流态下，惰性气体的实际切向动量传 SRG 在惰性气体测量应用中提供了准确的 σ ef 值
f