刘明

《真空科学与技术学报》主编

中国真空学会副理事长
中国科学院微电子研究所研究员

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编委的话
磁悬浮转子真空计(SRG)属于粘滞性真空计,是基于磁悬浮转子与周围气体分子碰撞所产生的转速衰减的原理制成的。转子的减速是根据转子角频率的相对减速率来测量的,减速率是通过获得由转子磁化的旋转分量产生的感应信号来计算得到真空度信息。近日,东北大学王晓冬教授在《真空科学与技术学报》上发表综述文章,总结了影响SRG残余阻尼的若干因素,介绍了SRG的残余阻尼和切向动量传递系数的研究,对SRG的未来发展方向进行了展望,提出了解决残余阻尼问题的方案和扩展下限的可能途径。文章作为封面文章发表在《真空科学与技术学报》第41卷,第11期,1009-1018。
本刊编委 中国航天514所真空事业部 卢耀文 研究员
 

 

                                         文章介绍


 

SRG在10-4-1Pa下具有相当高的精确度,以其优越的性能在其中占有重要地位,被广泛用于传递标准。然而,由于SRG的转子是在较强的恒定磁场中高速旋转,转子除了受到气体分子作用而产生分子阻尼外,还有内部感应损耗引起的旋转阻力发生在转子本身,受到磁场作用而产生的阻尼效应,残余阻尼的存在严重影响了SRG的下限扩展。从残余阻尼出发,谈到了SRG的涡流效应,温度效应,弛豫效应,科里奥利效应和振动的影响,重点介绍了涡流效应和温度效应方面的研究情况,在所有因素当中,涡流效应对SRG的影响最大,根据数据,它对残余阻尼产生的影响是温度变化10倍以上,而测量产生的弛豫效应和科里奥利效应属于小数量级影响。在振动对残余阻尼的研究中,振动主要是通过产生磁通量的变化来产生一定涡流,从而影响残余阻尼的变化,其影响程度和振动水平密切相关,并且正弦振动产生的影响较小。在切向动量传递系数方面(σ)的研究上,主要介绍了气体种类和压力对 σ 的影响。在气体种类对 σ 的影响的研究上,可以看到气体种类对 σ 有一定影响,其中He和Xe的影响最为显著,而在测量范围内气体压力的变化对 σ 基本没有影响。基于SRG的结构,控制单元和数据处理方式等方面,介绍了SRG多方位的研究改进。最后对SRG的未来发展进行了展望,明确SRG的残余阻尼是限制其测量范围的原因,针对其残余阻尼提出了几种解决方案。

 

 

更多内容请见《真空科学与技术学报》第41卷,第11期,1009-1018页。

DOI:10. 13922 / j. cnki. cjvst.202105018

引用格式:Y.Li, M.Guo, D.Ba, M.Zhou, G.Li, Z.Xi, X.Wang, The Research History of Spinning Rotor Gauge, Chin. J. Vac. Sci. Tech, 41, 11,1009-1018(2021)   

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王晓冬教授课题组简介

东北大学王晓冬教授课题组的研究方向为稀薄气体动力学、计算流体力学理论及应用,主要采用蒙特卡洛(MC)模拟、直接模拟蒙特卡洛(DSMC)、计算流体力学(CFD)数值分析等方法,研究真空工程中分子流、过渡流、粘滞流态下的气体/带电粒子的输运及能量传递行为。在清洁高真空、超高真空获得、超音速射流/羽流分析、多场耦合作用下带电粒子行为研究中取得了系列研究成果。

 

通讯作者简介

 

      王晓冬,工学博士,东北大学教授,博士生导师,真空与过程装备系主任,中国真空学会常务理事,真空冶金专委会主任,“真空科学与技术学报”、“真空”、“真空与低温”杂志编委。科技部、国家自然科学基金委、国家留学基金委项目评审专家。在清洁真空获得原理、复杂真空系统设计、跨音速射流分析等领域开展教学和科研工作。先后承担国家级、省部级等科研项目50余项,主编学术专著、译著、教材7部,发表学术论文近200篇,获批专利、软件著作权20余项,获得省部级各类奖励10余项。

 

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