贾文杰 董 猛 习振华 范 栋 任正宜 成永军

(兰州空间技术物理研究所，甘肃兰州 730000)

1 引 言

自16世纪，压力的度量单位帕斯卡被定义，真空计量体系也随之建立，其后水银压力计一直以来作为压力测量的主标准器[1]。随着科技的不断进步，作为二级计量标准的力学、气体动力学以及带电粒子效应等原理的真空测量装置被研制应用，如利用力学性能的波尔登规(Bourdon)和电容薄膜规、利用气体动力学效应的皮拉尼电阻规(Pirani)和热电偶规、利用带电粒子效应的热阴极电离规和冷阴极电离规等[2]。近年来，随着中国空间科学实验研究项目的不断进展，对真空计量的测量下限、测量精度以及可靠性提出了更高的要求，以上传统的真空计量标准逐渐无法满足部分极端的科研应用需求，一类探测下限更低、测量精度和可靠性更高的真空度测量方法亟需开发[3]。

20届国际计量大会召开以来，在国际单位制量子化变革背景之下，真空计量体系也在逐步发生量子化转变。基于光学方法的量子真空计量方法成为实现真空计量量子化转变的突破点，在粗低真空领域，基于Fabry-Perot光学干涉腔的粗低真空量子计量方法结合ab-initio算法计算所测量得气体分子摩尔极化率和摩尔磁化率，可实现粗低真空范围的原级量子计量标准[4]。而在超高/极高真空范围内，由NIST科研人员于2011年所提出的基于冷原子的量子真空测量方法，结合ab-initio算法计算所得磁光阱中碱金属冷原子的碰撞损失截面这一体系中的恒定物理量，可以利用磁光阱中碱金属冷原子的损失率对腔体真空度进行反演。……