真空規(guī)原位校準(zhǔn)裝置的不確定度分量的分析評(píng)估

       真空規(guī)原位校準(zhǔn)裝置的不確定度來(lái)源主要在以下幾個(gè)方面。

1、校準(zhǔn)室設(shè)計(jì)引起的不確定度

       校準(zhǔn)室設(shè)計(jì)完全符合ISO 的有關(guān)真空標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，克服了氣體分子的束流效應(yīng)，而且校準(zhǔn)室是一個(gè)完整的球形容器，最有利于建立起均勻的、各向同性的分子流場(chǎng)。根據(jù)蒙特卡洛模擬計(jì)算，對(duì)于球形容器，在高真空狀態(tài)下赤道附近分子密度的不均勻性小于0.13％。校準(zhǔn)室的容積滿足被校規(guī)總體積的20 倍的要求，所以校準(zhǔn)熱陰極電離規(guī)時(shí)吸放氣的影響可以忽略。

2、本底壓力造成的不確定度

       校準(zhǔn)室內(nèi)本底壓力對(duì)被校規(guī)的影響，主要是容器內(nèi)殘余氣體成分和容器壁的吸放氣造成的。選擇分子泵抽氣，經(jīng)烘烤后殘余氣體成分主要為H2，實(shí)際校準(zhǔn)時(shí)都采用N2 作為校準(zhǔn)氣體，而且要求本底壓力低于最小被校壓力的2 個(gè)數(shù)量級(jí)，這樣本底壓力造成的不確定度分量小于2%。

3、校準(zhǔn)室中壓力波動(dòng)造成的不確定度

       在校準(zhǔn)范圍內(nèi)，用參照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)測(cè)量校準(zhǔn)室中3 min 的壓力波動(dòng)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)果最大為1%。

4、電離規(guī)之間的相互影響造成的不確定度

       當(dāng)同時(shí)校準(zhǔn)幾支電離規(guī)時(shí)，一支規(guī)管的開(kāi)關(guān)會(huì)對(duì)其他規(guī)管的讀數(shù)造成影響，而現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)室容器較大，一般都是單支校準(zhǔn)，這種影響造成的不確定度可以忽略。

5、 規(guī)管安裝位置造成的不確定度

       安裝在校準(zhǔn)室上和測(cè)試系統(tǒng)的被校規(guī)不能處于同一赤道平面上，所以被校準(zhǔn)規(guī)和參照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)之間存在一定的壓力梯度，通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)果為1%。

6、主標(biāo)準(zhǔn)器的不確定度

       主標(biāo)準(zhǔn)器每年要在一等標(biāo)準(zhǔn)裝置上進(jìn)行校準(zhǔn)，所以它的不確定度應(yīng)由一等標(biāo)準(zhǔn)的不確定度、加上隨機(jī)校準(zhǔn)的不確定度分量合成，一般小于1.5%左右。

7、工作現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境影響的不確定度

       由于工作現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件不易控制，很難將環(huán)境溫度恒溫在23 ℃附近，一般造成小于3.5%的影響。

       根據(jù)以上分析評(píng)估，該裝置的合成不確定度小于5%，擴(kuò)展不確定度小于10%（k=2），符合國(guó)家二等真空標(biāo)準(zhǔn)不確定度小于10%的要求，可以開(kāi)展量值的校準(zhǔn)工作。