本发明涉及一种多级差分真空系统的装配方法，在多级差分真空系统的支架上焊接第一靶标座，建立支架坐标系，使支架处于水平位置；在各级真空室表面焊接第二靶标座，获取各级真空室的第二靶标座中心的坐标值；按顺序将五级真空室放置在各自支座底板上，偏移支架坐标系到每级真空室的理论中心，导入真空室的标定值至计算机；准直第三级的真空室的支座底板；准直第二级和第四级真空室，将第二级和第四级真空室中心调节到束流中心理论位置；将测定的三级真空室进行密封；将第一级和第五级真空室准直调节到位，做密封连接；选取第三级真空室的坐标系为整体系统的坐标系原点，通过第二靶标座恢复坐标系并重新测量各级真空室所有的靶标点，设为标定值。