用于亚 ppm 精度压力评估的气平衡气体调制折射术（GEq-GAMOR）
仪器与探测器
2019-06-26 v1
摘要
提出了一种气体调制折射术（GAMOR）的新实现，其性能优于原始实现 [单腔调制 GAMOR（SCM-GAMOR）]。参考测量通过使两个腔室中的压力相等来进行。由此，达到适于参考测量的条件所需的时间得以缩短。这意味着测量周期的更大部分可用于数据采集，从而降低了白噪声并改善了短期特性。所提出的实现还包含一种具有改进温度稳定与评估功能的新腔体设计，这有助于改善长期特性。该系统针对死重活塞压力计进行了表征。对于短积分时间（最长 10 分钟），其响应可比原始 SCM-GAMOR 系统高出两倍。对于更长积分时间，直至 18 小时，系统在 4303 Pa 下表现出与积分时间无关的阿伦偏差 1 mPa（对应于定义为两倍阿伦偏差的精度，为 0.5 ppm）。这意味着该新系统在全部积分时间下相较原始实现均有显著改进（对于 18 小时积分时间改进达 8 倍）。当用于低压时，其可在亚 mPa 区域提供精度；对于测量腔抽真空的情况，系统直至约 40 个测量周期（约 1.5 小时）提供了 0.7 mPa sqrt(cycle) 的白噪声受限噪声，以及最小阿伦偏差 0.15 mPa。此外，在所研究的压力范围内，即 2.8 - 10.1 kPa 范围，其相对于死重活塞压力计表现出纯线性响应。这意味着该系统可用于在大压力范围内以极低不确定度进行校准传递。
引用
@article{arxiv.1903.08424,
title = {Gas equilibration gas modulation refractometry (GEq-GAMOR) for assessment of pressure with sub-ppm precision},
author = {Isak Silander and Thomas Hausmaninger and Clayton Forssén and Martin Zelan and Ove Axner},
journal= {arXiv preprint arXiv:1903.08424},
year = {2019}
}