真空校準(zhǔn)的推薦做法
evac推薦的實(shí)踐文件闡述了在校準(zhǔn)熱導(dǎo)率（evac 2A和4A）和冷陰極真空計(jì)（evac 7B，7E，7F，7FC，7FCS）時(shí)將不確定度降至zui低的一般程序，其中包括真空傳感器s）以及進(jìn)行壓力測(cè)量所需的配套電子元件。它還包括在線驗(yàn)證的實(shí)踐，其中的局限性使得不可能遵循減少不確定性的實(shí)踐。驗(yàn)證真空規(guī)的準(zhǔn)確性和操作對(duì)于確保真空過(guò)程的維護(hù)至關(guān)重要。
背景
自20世紀(jì)上半葉以來(lái)，導(dǎo)熱系數(shù)和冷陰極壓力表一直在使用。目前，導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)量?jī)x（如pirani，熱電偶和熱敏電阻類(lèi)型）為1×10-3 Torr至1×103 Torr的低真空范圍內(nèi)的壓力測(cè)量提供了成本效益的解決方案。導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)量?jī)x依靠加熱燈絲（或多根燈絲）的熱量損失過(guò)程進(jìn)行測(cè)量。
諸如彭寧磁控管，倒相磁控管和雙反磁控管等類(lèi)型的冷陰極壓力計(jì)為在1×10-8 Torr至1×10-3 Torr的高真空范圍內(nèi)進(jìn)行壓力測(cè)量提供了的選擇。冷陰極測(cè)量?jī)x在電磁場(chǎng)存在的情況下使等離子體離子化，并將測(cè)得的離子電流與壓力起來(lái)。
參考標(biāo)準(zhǔn)：測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)，用于校準(zhǔn)給定組織或給定位置的給定種類(lèi)量的其他測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)。
校準(zhǔn)
在特定條件下，在*步中操作，建立數(shù)量值與測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)提供的測(cè)量不確定度之間的關(guān)系和相應(yīng)的指示以及相關(guān)的測(cè)量不確定度，并且在第二步中使用該信息建立關(guān)系以獲得來(lái)自指示的測(cè)量結(jié)果。
理想的校準(zhǔn)將盡量減少用于校準(zhǔn)被測(cè)單元的參考標(biāo)準(zhǔn)的所有不確定度。在測(cè)試單元的測(cè)量范圍內(nèi)或被測(cè)單元用于控制zui終用戶(hù)定義的關(guān)鍵過(guò)程時(shí)，將定期采集入站數(shù)據(jù)。此傳入數(shù)據(jù)應(yīng)作為基準(zhǔn)比較。在進(jìn)行比較之后，可以對(duì)被測(cè)單元測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，例如更換電子元件或更換傳感器，以zui大化被測(cè)單元和參考標(biāo)準(zhǔn)之間的一致性。經(jīng)過(guò)任何調(diào)整后，將進(jìn)行進(jìn)一步的比較，并將數(shù)據(jù)記錄為傳出數(shù)據(jù)。
在整個(gè)過(guò)程中，目標(biāo)是zui小化測(cè)量的不確定性，同時(shí)將被測(cè)單元與參考標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較。本部分將介紹測(cè)量引入不確定性的領(lǐng)域以及zui小化其貢獻(xiàn)的實(shí)踐。
熱導(dǎo)率儀和冷陰極儀都是間接測(cè)量壓力的方法，它們依賴(lài)于測(cè)量氣體的性質(zhì)并將氣體性質(zhì)與壓力相關(guān)聯(lián)。這些屬性取決于氣體類(lèi)型，因此，每種氣體的壓力測(cè)量值都取決于氣體類(lèi)型。因此，通過(guò)泵送低于所需壓力并泄漏到所需壓力的泄漏方法進(jìn)行比較。根據(jù)參考標(biāo)準(zhǔn)，將壓力降至1％或更低，以便比較zui低壓力。
由于熱導(dǎo)率儀和冷陰極儀的氣體依賴(lài)性，比較過(guò)程中使用的測(cè)試氣體應(yīng)該是在正常操作過(guò)程中使用的氣體。通常這是干燥的氮?dú)饣驓鍤猓赡苁橇硪环N氣體。如果可能的話(huà)，氣體的純度應(yīng)該是99％或更高。比較氣體應(yīng)該是沒(méi)有任何可冷凝蒸氣的干源。由于儀表的氣體依賴(lài)性，可凝氣體會(huì)增加不確定度。重要的是，用于比較的參考標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)使用特定的測(cè)試氣體進(jìn)行了校準(zhǔn)，或者具有補(bǔ)償功能 - 可以自動(dòng)通過(guò)電子設(shè)備或通過(guò)參考表 - 將不確定性降至zui低。小心：由于導(dǎo)熱性差異，如果使用輕質(zhì)氣體（例如氫氣或氦氣），可能會(huì)達(dá)到危險(xiǎn)超壓。
將氣體泄漏并保持約15秒鐘，以確保穩(wěn)定讀取氣體供應(yīng)。為了比較1 Torr以下的情況，是在還有一些抽吸的情況下，氣體進(jìn)入系統(tǒng)。這樣可以zui大限度地減少比較過(guò)程中釋氣的影響，并使壓力更容易控制。為了比較1托以上，不需要泵送，因?yàn)榕c泄漏的氣體負(fù)載相比，放氣很小。
導(dǎo)熱儀表嚴(yán)重依賴(lài)于環(huán)境的環(huán)境溫度。制造商通常使用熱補(bǔ)償方法來(lái)zui小化錯(cuò)誤。冷陰極測(cè)量?jī)x對(duì)溫度也很敏感，但不如熱導(dǎo)儀。為了zui大限度地減少不確定性，儀表應(yīng)該處于制造商規(guī)定的環(huán)境溫度下，以獲得zui大精度 該溫度通常在20℃和25℃之間。至少環(huán)境溫度應(yīng)該在制造商規(guī)定的規(guī)定操作溫度內(nèi)。

為了降低不確定性，應(yīng)在比較之前讓壓力表達(dá)到穩(wěn)定的工作溫度。這通常稱(chēng)為熱身時(shí)間。許多制造商zui短的預(yù)熱時(shí)間。如果沒(méi)有，通常是15分鐘的zui短允許時(shí)間。

對(duì)于冷陰極壓力計(jì)，預(yù)熱時(shí)間對(duì)于調(diào)節(jié)可能有水蒸氣或其他蒸汽在抽空之前冷凝的冷陰極表面也是有用的。

允許冷陰極在低壓下運(yùn)行將允許這種調(diào)節(jié)發(fā)生并降低不確定性。制造商此時(shí)可能會(huì)有具體的建議。zui短允許的時(shí)間通常是15分鐘。
根據(jù)室的布局，局部放氣，閥門(mén)，泵和儀表的位置，整個(gè)室內(nèi)的壓力可能會(huì)有所不同。壓力測(cè)量，特別是使用熱導(dǎo)儀測(cè)量的壓力測(cè)量，可能會(huì)受到氣體流量或輻射熱源的影響。冷陰極測(cè)量?jī)x所做的壓力測(cè)量可能會(huì)受到室內(nèi)離子源的影響。

為了盡量減少測(cè)量的不確定性，參考測(cè)量?jī)x和被測(cè)單元應(yīng)該對(duì)稱(chēng)地放置在室內(nèi)，室內(nèi)不得有其他儀表，質(zhì)譜儀，加熱絲，入口閥或其他類(lèi)似特征的視線。

還要注意參考標(biāo)準(zhǔn)和被測(cè)單元的正確方向。雖然冷陰極并非針對(duì)具體方向，但是根據(jù)熱導(dǎo)率的方向，熱量表可以在1 Torr以上的變化范圍內(nèi)進(jìn)行壓力測(cè)量
應(yīng)使用三通交叉件將參考測(cè)量?jī)x放置在被測(cè)單元的腔體上。為了進(jìn)行驗(yàn)證，應(yīng)將參考儀表放置在帶有相同類(lèi)型傳感器的三通上。例如，如果使用冷陰極壓力表和熱導(dǎo)率儀來(lái)驗(yàn)證另一個(gè)冷陰極壓力表和另一個(gè)熱導(dǎo)儀，則應(yīng)將參考電導(dǎo)儀放置在與被測(cè)單元電導(dǎo)率儀相同的三通上，同樣，兩個(gè)冷陰極測(cè)量?jī)x。每個(gè)方向應(yīng)該相同，并盡可能使用相同類(lèi)型的配件。
如果可行的話(huà)，在腔室上安裝參考量規(guī)，并在操作量規(guī)時(shí)抽真空至腔室的極限壓力。在達(dá)到極限壓力后，應(yīng)允許被測(cè)參考儀表和被測(cè)單元運(yùn)行15分鐘。這樣可以使傳感器在與被測(cè)單元相同的氣體種類(lèi)中進(jìn)行調(diào)節(jié)，并且更接近測(cè)量?jī)x的條件，并且可以在環(huán)境溫度下達(dá)到熱平衡。

如果這需要運(yùn)行一個(gè)可能污染參比測(cè)量?jī)x的過(guò)程，不要使用泵，只需在大氣條件下運(yùn)行15分鐘后進(jìn)入下一步。
在排放到大氣之后，開(kāi)始將腔室泵送到zui接近大氣壓力的壓力，以驗(yàn)證所需的驗(yàn)證。盡可能接近所需的壓力停止泵送。如果該點(diǎn)高于0.1乇，停留時(shí)間應(yīng)該約為15秒，以便獲得穩(wěn)定的讀數(shù)。低于0.1乇時(shí)，室內(nèi)除氣開(kāi)始變得很重要，因此泵送是必要的。為了實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的測(cè)量，一旦達(dá)到腔體的zui終壓力（由于粗泵），進(jìn)行測(cè)量。

在高真空度下，低于1×10-3乇，在室的極限壓力下進(jìn)行比較。在極限壓力下的停留時(shí)間應(yīng)至少為15分鐘，以確保讀數(shù)穩(wěn)定并且腔室內(nèi)的壓力不再變化。鑒于缺乏可控的泄漏，不可能比比較zui終壓力更多的點(diǎn)。