本文簡要闡述了非蒸散型吸氣劑(NEG)泵的吸氣機理, 著重介紹了NEG泵在超高/ 極高真空標準、靜態膨脹法真空標準等真空計量標準中的最新應用結果。結果表明: 利用NEG 泵在室溫下獲得了10^-10Pa 的XHV; 利用NEG 泵將超高/ 極高真空標準校準下限延伸到了10^-10Pa 量級; 利用NEG泵將靜態膨脹法真空標準的校準下限延伸到了10^-7Pa量級。最后還對用NEG泵延伸固定流導法微流量標準測量下限的可行性進行了分析。

　　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機械構型, 而以合金充當吸氣劑與活性氣體結合, 從而獲得和維持系統的真空度。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點, 近年來已在光源、高能粒子加速器、電子器件、空間科學等領域得到廣泛應用。

　　蘭州物理研究所在國際上首次將NEG 泵應用到真空計量標準之中, 大大提高了標準裝置的整體性能,取得了很好的結果。本文著重對NEG 泵在真空計量中的最新應用結果進行介紹。

1、NEG泵在真空計量中的最新應用結果

1.1、NEG泵在UHV/XHV標準中的應用

　　UHV/XHV標準裝置的工作原理如圖1 所示, 主要由極高真空(XHV)系統、超高真空(UHV)系統、流量分流系統三大部分組成。

　　該UHV/XHV真空標準裝置由于采用了NEG 泵,和國內外同類裝置相比, 具有如下獨有的特點:采用無油雙渦輪分子泵串聯抽氣機組與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, 有利于熱力學平衡態的建立和避免熱輻射效應, 使標準壓力能夠精確計算; 利用NEG泵對惰性氣體無抽速的特點,以惰性氣體校準時, NEG 泵既維持了XHV本底, 又不改變XHV 校準室的有效抽速(即限流小孔的分子流導C9保持不變), 保證了動態流量法校準原理嚴格成立, 利用這一特點, 并采用扣除本底的方法, 可有效將校準下限延伸至10^-10Pa。

圖1 分流法UHV/ XHV 標準裝置工作原理圖

3、結束語

　　NEG 泵在真空計量領域中的初步應用已取得了創新性成果。比如利用NEG 泵獲得了10^-10Pa的XHV, 利用NEG泵將真空校準下限延伸至10^-10Pa量級, 利用NEG泵將靜態膨脹法真空標準的校準下限延伸至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 泵有望將固定流導法氣體微流量標準的測量下限延伸至10^-13Pa.m³/s及以下量級。NEG泵在真空計量領域中的應用才剛剛開始,相信隨著真空計量研究領域的不斷擴展和NEG泵新產品的不斷出現,NEG泵在真空計量領域中的應用會越來越廣泛。