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2018年國際質(zhì)量單位千克將重新定義，我國量傳問題已提前解決啦！

發(fā)布時間：2017-03-08 作者：來源：廣東計量協(xié)會瀏覽：3616

    影響了人類半個世紀(jì)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(jié)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(guī)則將被重構(gòu)。
　　日前，由中國計量院承擔(dān)的國家質(zhì)檢總局科技計劃項目“高準(zhǔn)確度真空質(zhì)量測量系統(tǒng)的建立”項目通過驗收。項目首次在我國建立了最大量程1kg的高準(zhǔn)確度真空質(zhì)量測量裝置，真空質(zhì)量測量重復(fù)性、靈敏度達(dá)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)鍵問題。
　國際單位制（SI）是全球統(tǒng)一的計量單位制，是構(gòu)成國際計量體系的基石。國際單位制的核心是7個基本單位，即時間單位“秒”、長度單位“米”、質(zhì)量單位“千克”、熱力學(xué)溫度“開爾文”、電流單位“安培”、發(fā)光強(qiáng)度單位“坎德拉”和物質(zhì)的量單位“摩爾”。自1971年以來，這7個基本量，一直作為國際單位制的基本單位。
　　在國際單位制7個基本量中，質(zhì)量單位是目前唯一靠實物基準(zhǔn)復(fù)現(xiàn)的。然而，由于實物基準(zhǔn)易受環(huán)境影響，在長期穩(wěn)定性方面具有局限性，國際上計劃在2018年實現(xiàn)對質(zhì)量單位“千克”進(jìn)行重新定義。屆時，基于量子物理的質(zhì)量自然基準(zhǔn)將取代目前尚在使用的國際千克原器實物基準(zhǔn)，成為國際質(zhì)量單位新的源頭。由于未來的質(zhì)量單位將在真空中實現(xiàn)，而日常生活的質(zhì)量工作標(biāo)準(zhǔn)??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了一系列問題??除了需要將保存在真空中的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)傳遞到空氣中外，還必須對環(huán)境參數(shù)進(jìn)行測量和實時修正。
    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)開展了系列研究。經(jīng)過多年努力，項目組在真空質(zhì)量測量、真空質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)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、滿載重復(fù)性優(yōu)于0.47 μg、測量擴(kuò)展不確定度25 μg（k=2）的高準(zhǔn)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，砝碼交換稱量等一系列具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)。
    據(jù)介紹，項目建立的高準(zhǔn)確度真空質(zhì)量測量裝置成功解決了砝碼真空質(zhì)量測量時系統(tǒng)穩(wěn)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位多參數(shù)循環(huán)監(jiān)測方法，顯著提高了裝置的測量重復(fù)性和穩(wěn)定性。此外，項目還實現(xiàn)了多種砝碼表面吸附與其逆過程的精確分析，吸附測量擴(kuò)展不確定度0.0011 μg/cm2（k=2），達(dá)到了國際先進(jìn)水平。