108 23.160 CCJTS
中华人民共和国国家标准化指导性技术文件
GB/Z42624--2023/IS0/TS20177.2018
真空技术 真空计放气率的测试和报告程序
Yacuum technology-Vacmm gauges- Proeedrres f measure and report ouegassing rates
(IS0/1520177.2018.I1)
2023-05-23实施
2023-05-23 发布
国家市场蓝督管理总局国家标雅化管理委员会
发布 GB/Z42624--2023/1S0/1TS20177.2018
目 次
萌膏 1戴丽 2滤蒸性引用文件 3术语和定义
-
1
-
格号稀馆略谐 5 测试系镜 5.1 一般要求 5.2应用流燃祛的潮试系镜 5.3 联积蒸院 6潮诚方满 6.1概送 6.2 搭荐的样露制餐方式。 8.3 测试的滋望和时间 6.4测试程序5
盛
N
5
10
11 12 12 13 17 17 18 18 18 19 19 19 22 23 28 29 30
测量不确定度 7.1 藏兹 7、2用作流量比较装优的连续影账系统（5.2.2* 7.33 警窄可计算导元补的就量票统（52.3） 7.4带有可测有效披迹的流量系统（5.2.4）** 7.5带有可调源导元件的流最系镜（5.2.5）* 7.6基本联程系统（5.8,2) 7.7带有气体分新系就的票模累统（5.3.3） 8测试报告附录A（资料性） 各种测试聚绕的原理阁谢录B数料性） 不同翘试素统的特征和适用性附录C（资科性） 不同测盘系统对S的可追潮性豪考文馆
?
e GB/Z42624--2023/S0/18201772018
前膏
本文件按膜GB/T1.1一2020攀准化工作导照 辫1部分标化文外的结物粮起草燃网的剪定翘章
本文件等岗采用I50/TS201772018真空技术高空计放气率的类试和报售整序谐整意本文件的某内可留教及专剂，本文件的发布机构不承祖识则专科的意在。 本文件由中网机械工业联合会提出。 本文件由金国真空技术标准化技术验质会（SAC/TC18）归口：本文件程举草位：北靠卫基环城工程研究所，中国航天科技集团有限公制第五新究院第五研
新，上游精安计最试新究所、微庆云海机裱制最有服公司、沈阳汇真真空技术有展公司、潮南维格徽境体股份有医公司、合服工业大学，沈阳真空技术研究断套限公司，
本文件主要起享人孙立臣，熊月贴茶塞翠平，感水年、就潮、药婴君、尊鼠视，需镜、馍博、唐俊意、 何百高、言继春，文散华海林、示立志、添翼、史纪军、爱冬辉、烤兴微、钟、齐嘉东、郭斑、旺力、喷新发、 营症、瑞芳、荣背竹养态、王玲冷：
1 G/Z:42524-2023/5/1S20177+2018
寳
真空宝内鉴发其内部组件的效气限制了高空茶统的极版压力及其馨洁度。对于科研设备如加速诺），意物保我精活的设备（如分子事外联设备）成在长时间无票你件下需保持育真空的证备<如售发射器欢就我管的微餐，证疗饮餐，表面分桥倪馨成满经送板等）面育，实现的极限版力是一项发票的技术指标。在很您工业应用中，加镀腹极紫外光刻、整化、制或食品工业中的于操这器，以及加速器，变成座感等，真空湾搭魔（尊完全不含基种特赚气体或蒸气，或者它们的分压足做低）必是个觉要的技术指标，医能，在高空技术中，放气举的拥试是一呼放联拍质量保证推施。布文件举频爆定了放气幸的美试程序，使得效气车的益结果具有可单性，
附孕人难出了各种戴系烧的原想团
真 GB/Z42624—2023/ISO/TS20177:2018
真空技术真空计放气率的测试和报告程序
1范围
本文件规定了真空室整体及其组件的放气率测试程序。本文件适用的放气率由应用于高真空或超
高真空的设备产生，在23℃时小于1×10-5Pa·m3·s-1（1×10-2Pa·L·s-1），放气产生的各种气体或蒸气的分子量均小于300u。
总放气率的上限1×10-5Pa·m”·s-1与放气材料的尺寸、总表面积、材质或者状态无关。如果标称放气率（单位面积放气率）已测定，则该面积采用名义几何表面积，而非包括表面粗糙度的比表面积。 当难以测定样品（如粉末、多孔材料、非常粗糙的表面或者复杂的设备等）的名义几何表面积时，采用单位质量放气率（如每克放气率）。
在许多实际应用中，只需确定总放气率。如果使用了灵敏度与气体种类有关的测试仪器，则总放气率以等效氮气放气率的形式给出。如果总放气率很高，为了改进样品材料，存在需要辨别干扰气体的种类和测定其放气率的情况。本文件涵盖上述两种情况。
放气产生的一些分子能够被表面吸附且滞留时间远长于总测试时间。这些分子不在直接路径上时，也不能被测试仪器检测到。这可认为是一种表面效应，采用表面分析研究远比这里考虑的常规放气率测量更加行之有效。同时，受紫外光或X射线照射从表面释放的分子，也不适用于本文件。
制定本文件是为了使放气率的测试方法标准化，使得在不同实验室和采用不同方法获得的测试值
具有可比性。为此，对于本文件中规定的任一种方法，每种方法中最重要的参数可依据计量水平溯源到国际基本单位（SI)。
质量损失法是一种与气体种类无关的放气率测试方法，主要用于航天器及卫星材料的放气率测试。 在可接受的测试时长范围内，质量损失法可测试的放气率（>1×10-5Pa·m"·s-1）明显高于常规高真空和超高真空组件的放气率。而且，由于天平不适于在真空环境下应用，考虑到真空室的重量，无法原位测试样品。因此，本文件未考虑质量损失法。
本文件适用于熟悉高真空和超高真空技术以及相应的测试仪器（例如，电离真空计和四极质谱仪等)使用的人员。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
ISO3529（所有部分）真空技术术语（Vacuumtechnology—Vocabulary）注：GB/T3163—2007真空技术术语(ISO3529：1981，MOD) ISO14291真空计四极质谱仪的定义与规范注：GB/T40333—2021真空计四极质谱仪的定义与规范（ISO14291：2012，IDT） ISO/IEC17025检测和校准实验室能力的通用要求注：GB/T27025—2019检测和校准实验室能力的通用要求（ISO/IEC17025：2017，IDT) ISO/TS20175真空技术真空计用于分压力测量的四极质谱仪特性
1 GB/Z42624—2023/ISO/TS20177:2018
注：GB/Z42625一2023真空技术真空计用于分压力测量的四极质谱仪特性（ISO/TS201752018，IDT） ISO27894真空技术真空计热阴极电离真空计的规范注：GB/T42604一2023真空技术真空计热阴极电离真空计的规范（ISO27894：2009，IDT）
3术语和定义
ISO3529（所有部分）、ISO14291和ISO27894界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
放气率 outgassingrate 23℃时（在该温度测试或者等效计算至该温度），真空环境下，脱离表面的分子流率，采用流量
单位。
注1：从科学角度来说，解吸和放气有所区别。解吸是一种表面效应，放气是一种体积(扩散)效应。但许多测试程
序不能够区分这两种效应。通过烘烤或者类似的程序将所有的分子从表面中去除，才能测量真实放气率。然而，在很多应用特别是在工业应用中，烘烤是不可能或不可取的。因此，在本文件中，术语“放气率”同时包括解吸率和放气率。
注2：样品或测试室的温度可不是23℃，但需按照释放气体的温度为23℃来计算放气率测量值，并采用流量单位，
采用这种方法，即使样品温度为150℃，同样能够使用23℃时的被测流量来说明。
注3：在真空应用中，放气率通常采用流量单位，但若释放气体种类已知，也能使用质量流量单位，例如，g/s。 注4：在某些情况下，当样品释放的某种气体分子容易吸附在测试系统的内表面时，放气率分为固有放气率和测量
放气率。固有放气率指的是样品表面的放气率。当壁面上的吸附和解吸没有达到平衡时，固有放气率高于测量放气率。本文件中假定达到了平衡状态，但是对于吸附性气体（如水蒸气等），这种假设可不成立。
3.2
几何表面积 geometrical surface area
根据几何尺寸确定的表面积，不包括表面粗糙度。
3.3
放气的质量数范围massrangeofoutgassing 四极质谱仪的质量数范围，从1到所有被测的或估算的放气气体种类的最高质荷比（m/z）。 注：在本文件中，放气的质量数范围为1～300。
3.4
等效氟气放气率nitrogenequivalentoutgassingrate 样品释放的所有气体都假设为氮气时的放气率（3.1)。 注：为了保持一致，若压力是按等效氮气压力测量的，则物理方程中包含的所有量（例如，流导和抽速)均要以等效
氮气的形式给出。否则，即使真空计具有相同的等效氮气压力读数，实际的气体量也可能并不相同，这和气体的种类有关（见下面示例）。
示例：如果使用pNzC测量氢气流量，此处，Pz是以等效氮气压力测量的压力，C是有效流导（抽速），则C是以氮气而不是氢气进行计算或者测量的。 3.5
烘烤时间bake-outtime 样品或试验箱保持在规定（烘烤）温度下的时间。 注：烘烤时间不包括预热和冷却阶段。
2 GB/Z42624—2023/ISO/TS20177:2018
符号和缩略语
9
单位 Pa·m"·s-1.A-1 m"·s或L·s-1
名称
符号和缩略语
$ Cat. D f i 1 I。 1 m M p MDPP p po pNa qev Q out Q ou,N t R s S N2 t T V 2 CDG QMS SEM SI SRG
灵敏度和有效抽速的组合校准系数组分气体i的有效流导或者抽速圆柱形容器的直径碎裂系数组分气体分压力(p)下的离子流残余压力(p。)下的离子流圆柱形容器的长度质量分子量最小可检分压力压力或者分压力残余压力或者残余分压力等效氮气压力流量放气率等效氮气放气率相对灵敏度特定气体“x"的灵敏度除以氮的灵敏度（Ssz）通用气体常数灵敏度(系数) 对氮气的灵敏度时间温度体积电离后的带电状态电容薄膜真空计四极质谱仪二次电子倍增器国际标准单位制转子真空计
m 1
A A m kg
kg ° mol1
Pa Pa Pa Pa
Pa·m"·s-1或Pa·L·s"1 Pa·m"·s-1或Pa·L·s-1 Pam*·s"1或Pa·L·s-1
1 J · mol-1 · K~1 A · Pai
A · Pa-1
K m或L 1 - 一一 -
5 测试系统 5.1 一般要求 5.1.1 概述
本文件特意给出了多种放气率测试系统以供选择。因为现阶段，只要这些方法能以某种方式，确保可以溯源至国际基本单位（SI），就没有科学手段证明这些方法中的某一方法优于其他方法。在过去，缺乏可追溯性是测试系统和程序的一大缺陷。本文件列出的所有测试系统都确保可以溯源至国际基本单
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中华人民共和国国家标准化指导性技术文件
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真空技术 真空计放气率的测试和报告程序
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2023-05-23 发布
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发布 GB/Z42624--2023/1S0/1TS20177.2018
目 次
萌膏 1戴丽 2滤蒸性引用文件 3术语和定义
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格号稀馆略谐 5 测试系镜 5.1 一般要求 5.2应用流燃祛的潮试系镜 5.3 联积蒸院 6潮诚方满 6.1概送 6.2 搭荐的样露制餐方式。 8.3 测试的滋望和时间 6.4测试程序5
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11 12 12 13 17 17 18 18 18 19 19 19 22 23 28 29 30
测量不确定度 7.1 藏兹 7、2用作流量比较装优的连续影账系统（5.2.2* 7.33 警窄可计算导元补的就量票统（52.3） 7.4带有可测有效披迹的流量系统（5.2.4）** 7.5带有可调源导元件的流最系镜（5.2.5）* 7.6基本联程系统（5.8,2) 7.7带有气体分新系就的票模累统（5.3.3） 8测试报告附录A（资料性） 各种测试聚绕的原理阁谢录B数料性） 不同翘试素统的特征和适用性附录C（资科性） 不同测盘系统对S的可追潮性豪考文馆
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e GB/Z42624--2023/S0/18201772018
前膏
本文件按膜GB/T1.1一2020攀准化工作导照 辫1部分标化文外的结物粮起草燃网的剪定翘章
本文件等岗采用I50/TS201772018真空技术高空计放气率的类试和报售整序谐整意本文件的某内可留教及专剂，本文件的发布机构不承祖识则专科的意在。 本文件由中网机械工业联合会提出。 本文件由金国真空技术标准化技术验质会（SAC/TC18）归口：本文件程举草位：北靠卫基环城工程研究所，中国航天科技集团有限公制第五新究院第五研
新，上游精安计最试新究所、微庆云海机裱制最有服公司、沈阳汇真真空技术有展公司、潮南维格徽境体股份有医公司、合服工业大学，沈阳真空技术研究断套限公司，
本文件主要起享人孙立臣，熊月贴茶塞翠平，感水年、就潮、药婴君、尊鼠视，需镜、馍博、唐俊意、 何百高、言继春，文散华海林、示立志、添翼、史纪军、爱冬辉、烤兴微、钟、齐嘉东、郭斑、旺力、喷新发、 营症、瑞芳、荣背竹养态、王玲冷：
1 G/Z:42524-2023/5/1S20177+2018
寳
真空宝内鉴发其内部组件的效气限制了高空茶统的极版压力及其馨洁度。对于科研设备如加速诺），意物保我精活的设备（如分子事外联设备）成在长时间无票你件下需保持育真空的证备<如售发射器欢就我管的微餐，证疗饮餐，表面分桥倪馨成满经送板等）面育，实现的极限版力是一项发票的技术指标。在很您工业应用中，加镀腹极紫外光刻、整化、制或食品工业中的于操这器，以及加速器，变成座感等，真空湾搭魔（尊完全不含基种特赚气体或蒸气，或者它们的分压足做低）必是个觉要的技术指标，医能，在高空技术中，放气举的拥试是一呼放联拍质量保证推施。布文件举频爆定了放气幸的美试程序，使得效气车的益结果具有可单性，
附孕人难出了各种戴系烧的原想团
真 GB/Z42624—2023/ISO/TS20177:2018
真空技术真空计放气率的测试和报告程序
1范围
本文件规定了真空室整体及其组件的放气率测试程序。本文件适用的放气率由应用于高真空或超
高真空的设备产生，在23℃时小于1×10-5Pa·m3·s-1（1×10-2Pa·L·s-1），放气产生的各种气体或蒸气的分子量均小于300u。
总放气率的上限1×10-5Pa·m”·s-1与放气材料的尺寸、总表面积、材质或者状态无关。如果标称放气率（单位面积放气率）已测定，则该面积采用名义几何表面积，而非包括表面粗糙度的比表面积。 当难以测定样品（如粉末、多孔材料、非常粗糙的表面或者复杂的设备等）的名义几何表面积时，采用单位质量放气率（如每克放气率）。
在许多实际应用中，只需确定总放气率。如果使用了灵敏度与气体种类有关的测试仪器，则总放气率以等效氮气放气率的形式给出。如果总放气率很高，为了改进样品材料，存在需要辨别干扰气体的种类和测定其放气率的情况。本文件涵盖上述两种情况。
放气产生的一些分子能够被表面吸附且滞留时间远长于总测试时间。这些分子不在直接路径上时，也不能被测试仪器检测到。这可认为是一种表面效应，采用表面分析研究远比这里考虑的常规放气率测量更加行之有效。同时，受紫外光或X射线照射从表面释放的分子，也不适用于本文件。
制定本文件是为了使放气率的测试方法标准化，使得在不同实验室和采用不同方法获得的测试值
具有可比性。为此，对于本文件中规定的任一种方法，每种方法中最重要的参数可依据计量水平溯源到国际基本单位（SI)。
质量损失法是一种与气体种类无关的放气率测试方法，主要用于航天器及卫星材料的放气率测试。 在可接受的测试时长范围内，质量损失法可测试的放气率（>1×10-5Pa·m"·s-1）明显高于常规高真空和超高真空组件的放气率。而且，由于天平不适于在真空环境下应用，考虑到真空室的重量，无法原位测试样品。因此，本文件未考虑质量损失法。
本文件适用于熟悉高真空和超高真空技术以及相应的测试仪器（例如，电离真空计和四极质谱仪等)使用的人员。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
ISO3529（所有部分）真空技术术语（Vacuumtechnology—Vocabulary）注：GB/T3163—2007真空技术术语(ISO3529：1981，MOD) ISO14291真空计四极质谱仪的定义与规范注：GB/T40333—2021真空计四极质谱仪的定义与规范（ISO14291：2012，IDT） ISO/IEC17025检测和校准实验室能力的通用要求注：GB/T27025—2019检测和校准实验室能力的通用要求（ISO/IEC17025：2017，IDT) ISO/TS20175真空技术真空计用于分压力测量的四极质谱仪特性
1 GB/Z42624—2023/ISO/TS20177:2018
注：GB/Z42625一2023真空技术真空计用于分压力测量的四极质谱仪特性（ISO/TS201752018，IDT） ISO27894真空技术真空计热阴极电离真空计的规范注：GB/T42604一2023真空技术真空计热阴极电离真空计的规范（ISO27894：2009，IDT）
3术语和定义
ISO3529（所有部分）、ISO14291和ISO27894界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
放气率 outgassingrate 23℃时（在该温度测试或者等效计算至该温度），真空环境下，脱离表面的分子流率，采用流量
单位。
注1：从科学角度来说，解吸和放气有所区别。解吸是一种表面效应，放气是一种体积(扩散)效应。但许多测试程
序不能够区分这两种效应。通过烘烤或者类似的程序将所有的分子从表面中去除，才能测量真实放气率。然而，在很多应用特别是在工业应用中，烘烤是不可能或不可取的。因此，在本文件中，术语“放气率”同时包括解吸率和放气率。
注2：样品或测试室的温度可不是23℃，但需按照释放气体的温度为23℃来计算放气率测量值，并采用流量单位，
采用这种方法，即使样品温度为150℃，同样能够使用23℃时的被测流量来说明。
注3：在真空应用中，放气率通常采用流量单位，但若释放气体种类已知，也能使用质量流量单位，例如，g/s。 注4：在某些情况下，当样品释放的某种气体分子容易吸附在测试系统的内表面时，放气率分为固有放气率和测量
放气率。固有放气率指的是样品表面的放气率。当壁面上的吸附和解吸没有达到平衡时，固有放气率高于测量放气率。本文件中假定达到了平衡状态，但是对于吸附性气体（如水蒸气等），这种假设可不成立。
3.2
几何表面积 geometrical surface area
根据几何尺寸确定的表面积，不包括表面粗糙度。
3.3
放气的质量数范围massrangeofoutgassing 四极质谱仪的质量数范围，从1到所有被测的或估算的放气气体种类的最高质荷比（m/z）。 注：在本文件中，放气的质量数范围为1～300。
3.4
等效氟气放气率nitrogenequivalentoutgassingrate 样品释放的所有气体都假设为氮气时的放气率（3.1)。 注：为了保持一致，若压力是按等效氮气压力测量的，则物理方程中包含的所有量（例如，流导和抽速)均要以等效
氮气的形式给出。否则，即使真空计具有相同的等效氮气压力读数，实际的气体量也可能并不相同，这和气体的种类有关（见下面示例）。
示例：如果使用pNzC测量氢气流量，此处，Pz是以等效氮气压力测量的压力，C是有效流导（抽速），则C是以氮气而不是氢气进行计算或者测量的。 3.5
烘烤时间bake-outtime 样品或试验箱保持在规定（烘烤）温度下的时间。 注：烘烤时间不包括预热和冷却阶段。
2 GB/Z42624—2023/ISO/TS20177:2018
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单位 Pa·m"·s-1.A-1 m"·s或L·s-1
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符号和缩略语
$ Cat. D f i 1 I。 1 m M p MDPP p po pNa qev Q out Q ou,N t R s S N2 t T V 2 CDG QMS SEM SI SRG
灵敏度和有效抽速的组合校准系数组分气体i的有效流导或者抽速圆柱形容器的直径碎裂系数组分气体分压力(p)下的离子流残余压力(p。)下的离子流圆柱形容器的长度质量分子量最小可检分压力压力或者分压力残余压力或者残余分压力等效氮气压力流量放气率等效氮气放气率相对灵敏度特定气体“x"的灵敏度除以氮的灵敏度（Ssz）通用气体常数灵敏度(系数) 对氮气的灵敏度时间温度体积电离后的带电状态电容薄膜真空计四极质谱仪二次电子倍增器国际标准单位制转子真空计
m 1
A A m kg
kg ° mol1
Pa Pa Pa Pa
Pa·m"·s-1或Pa·L·s"1 Pa·m"·s-1或Pa·L·s-1 Pam*·s"1或Pa·L·s-1
1 J · mol-1 · K~1 A · Pai
A · Pa-1
K m或L 1 - 一一 -
5 测试系统 5.1 一般要求 5.1.1 概述
本文件特意给出了多种放气率测试系统以供选择。因为现阶段，只要这些方法能以某种方式，确保可以溯源至国际基本单位（SI），就没有科学手段证明这些方法中的某一方法优于其他方法。在过去，缺乏可追溯性是测试系统和程序的一大缺陷。本文件列出的所有测试系统都确保可以溯源至国际基本单
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