2018年國際質(zhì)量單位千克將重新定義，我國量傳問(wèn)題已提前解決啦！
發(fā)布時(shí)間：2017-03-08
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來(lái)源：廣東計量協(xié)會(huì )
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影響了人類(lèi)半個(gè)世紀的國際計量體系，將在2018年發(fā)生重大變革。在量子技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結合作用下，2018年國際單位制（SI）將重新定義，世界測量技術(shù)規則將被重構。
日前，由中國計量院承擔的國家質(zhì)檢總局科技計劃項目“高準確度真空質(zhì)量測量系統的建立”項目通過(guò)驗收。項目首次在我國建立了最大量程1kg的高準確度真空質(zhì)量測量裝置，真空質(zhì)量測量重復性、靈敏度達到國際先進(jìn)水平，成功解決了2018年國際質(zhì)量單位千克重新定義后質(zhì)量量值傳遞技術(shù)關(guān)鍵問(wèn)題。
國際單位制（SI）是全球統一的計量單位制，是構成國際計量體系的基石。國際單位制的核心是7個(gè)基本單位，即時(shí)間單位“秒”、長(cháng)度單位“米”、質(zhì)量單位“千克”、熱力學(xué)溫度“開(kāi)爾文”、電流單位“安培”、發(fā)光強度單位“坎德拉”和物質(zhì)的量單位“摩爾”。自1971年以來(lái)，這7個(gè)基本量，一直作為國際單位制的基本單位。
在國際單位制7個(gè)基本量中，質(zhì)量單位是目前唯一靠實(shí)物基準復現的。然而，由于實(shí)物基準易受環(huán)境影響，在長(cháng)期穩定性方面具有局限性，國際上計劃在2018年實(shí)現對質(zhì)量單位“千克”進(jìn)行重新定義。屆時(shí)，基于量子物理的質(zhì)量自然基準將取代目前尚在使用的國際千克原器實(shí)物基準，成為國際質(zhì)量單位新的源頭。由于未來(lái)的質(zhì)量單位將在真空中實(shí)現，而日常生活的質(zhì)量工作標準??砝碼仍是在空氣中使用的，這給質(zhì)量量值的傳遞方式帶來(lái)了一系列問(wèn)題??除了需要將保存在真空中的質(zhì)量標準傳遞到空氣中外，還必須對環(huán)境參數進(jìn)行測量和實(shí)時(shí)修正。
為此，中國計量院從2013年起，圍繞質(zhì)量單位新定義之后質(zhì)量量值傳遞關(guān)鍵技術(shù)開(kāi)展了系列研究。經(jīng)過(guò)多年努力，項目組在真空質(zhì)量測量、真空質(zhì)量標準的傳遞，以及異型砝碼表面吸附測量和修正等方面取得了一系列創(chuàng )新成果，建立了測量靈敏度優(yōu)于0.1μg、滿(mǎn)載重復性?xún)?yōu)于0.47 μg、測量擴展不確定度25 μg（k=2）的高準確度真空質(zhì)量測量裝置；形成了不同材料砝碼表面吸附率測量、不確定度評估和吸附修正，空氣密度測量，砝碼交換稱(chēng)量等一系列具有自主知識產(chǎn)權的技術(shù)。
據介紹，項目建立的高準確度真空質(zhì)量測量裝置成功解決了砝碼真空質(zhì)量測量時(shí)系統穩定性和保持高真空度之間的矛盾；采用的非接觸式分子泵散熱方法和多點(diǎn)位多參數循環(huán)監測方法，顯著(zhù)提高了裝置的測量重復性和穩定性。此外，項目還實(shí)現了多種砝碼表面吸附與其逆過(guò)程的精確分析，吸附測量擴展不確定度0.0011 μg/cm2（k=2），達到了國際先進(jìn)水平。
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