中文摘要：

在真空计量学领域进行了开创性研究工作。在国际上率先提出分流法校准极高真空规、固定流导法测量极小气体流量、定量气体动态比较法校准正压漏孔等方法，并在真空科学领域国际顶尖学术期刊J.Vac.Sci.Technol.A、Vacuum等上发表，得到同行科技工作者的高度评价。负责研制成功我国首台超高/极高真空校准装置、分压力质谱计校准装置、正压漏孔校准装置以及气体微流量标准装置等，已作为国家或国防最高真空计量标准，在我国重离子加速器、同步辐射光源、神舟飞船舱门检漏、铷原子钟的铷泡充气等领域获得广泛应用。主持建立了我国完整的真空计量体系，从根本上解决了我国真空量值的溯源问题。获省部级一等奖4项、二等奖5项、三等奖5项。参与编写出版著作3部，发表论文104篇（其中SCI收录11篇，EI收录26篇）。申请国家发明专利20项，其中已授权13项，1项授权发明专利获中国专利优秀奖。

结论摘要：

极高真空测量技术在空间探测、加速器、核聚变等高新尖端技术领域具有迫切需求，电离规是目前唯一用于极高真空测量的仪器。然而传统电离规存在影响测量下限进一步延伸的技术瓶颈。因此，极高真空测量还有待于新原理、新技术的提出和实践。本项目综合考虑制约传统极高真空测量器件的技术瓶颈，创新性地提出了基于碳纳米管场发射阴极电离规的思想，并取得了如下重要突破（1）通过理论模拟和实验验证相结合的方法，揭示了电离规中电子激励脱附效应的产生机理，创新性地提出了利用能量分析器分离气相离子和电子激励脱附离子的方法；（2）利用离子光学模拟软件，构建了不同类型的碳纳米管阴极电离规物理模型，系统研究了电极参数对电离规中电场分布和离子运动轨迹的影响，并最终确定了高灵敏度碳纳米管阴极电离规的最佳工作参数；（3）在金属合金衬底上直接生长了垂直取向的碳纳米管阴极，系统研究了衬底表层组分和形貌对碳纳米管微观结构的影响，阐明了在金属合金衬底上催化生长和调控碳纳米管的机制，并成功制备了适合于电离规应用的碳纳米管阴极电子源；（4）在国际上首次提出了固定流导法气体微流量测量新方法，满足了对碳纳米管阴极极高真空电离规进行测试和校准的需要。（5）在上述理论研究结果的指导下，成功地将碳纳米管阴极应用到电离规中，并在研制的电离规校准装置上系统研究了碳纳米管阴极电离规的计量学特性。目前研制的碳纳米管阴极电离规测量下限达到10-9Pa量级，是迄今为止在国际上报道的测量下限最好的碳纳米管阴极电离规。 在本项目开展过程中，研究团队出版了《真空计量新技术》专著一部，并获中国机械工业科学技术二等奖，发表SCI学术论文12篇，国际会议论文13篇，部分研究成果已经在月球样品密封封装装置、载人交会对接舱门快速检漏仪、重粒子加速器等国家重大工程中得到应用，并获2015年度国家技术发明二等奖。