量子真空计量标准中的非极性稀薄气体折射率测量研究

为进一步提高真空量值的复现性和准确性,最新研究采用量子技术实现对真空量值的测量与表征.该方法利用Fabry-Perot谐振腔实现腔内气体折射率的精密测量,并反演出气体密度,进而获得对应的真空量值,其中气体折射率的测量是影响真空量值准确性的关键.本文基于第一性原理,利用从头计算理论计算了在已知压力和温度条件下的氦气折射率,给出腔内气体压力与折射率关系的表达式,并利用基于Fabry-Perot激光谐振腔的真空测量装置,通过双腔谐振激光拍频精确测量了充气前后谐振激光频率的变化,测出了氦气折射率,并分析了测量不确定度.将理论计算值与实验测量值进行了对比分析,得出了制约准确度提高的主要因素,并提出了修正方法.     

电极电压对碳纳米管阴极电离规性能影响的数值模拟

本文基于IE514分离规结构, 建立了碳纳米管阴极电离规物理模型, 根据电离规标准方程, 利用离子光学模拟软件SIMION 8.0分别研究了电极电压对灵敏度和I_grid/I_e的影响. 结果表明, 随着阳极/门极电压比值增大(V_grid/V_gate), I_grid/I_e也将增大, 然而, 当阳极电压增大时, 会导致灵敏度降低, 进而影响真空测量下限的延伸; 该模拟结果与相关文献报道的实验结果符合性很好. 因此, 选择合适的电极电压, 将有利于提高灵敏度, 增大阳极电流, 进一步延伸真空测量下限. 本文所采用的数值模拟方法可推广应用于各种新型碳纳米管阴极极高真空电离规的研发和理论分析中, 为解决极高真空测量难题提供了有效的研究途径. 关键词： 碳纳米管阴极电离规 电极电压 灵敏度 阳极电流