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固体密度基准研究课题通过鉴定

12月28日,受国家质检总局委托,计量院主持召开了“固体密度基准研究课题鉴定会”。由清华大学博士生导师余兴龙教授、中科院物理所博士生导师刘伍明研究员、哈尔滨工业大学博士生导师曲士良教授、中国航空精密机械研究所杨辉研究员、北京航天计量测试技术研究所李廷元研究员、中国航空测控技术研究所董海风研究员、航空304所张泽光研究员、北京理工大学王浩教授等8位专家组成的鉴定委员会,听取了课题研究报告、测试报告、查新报告,并参观了固体密度基准装置。

固体密度基准研究课题是实现国际单位制七个基本量中物质量 “摩尔”测量的关键和基础研究,属于国际计量基础的前沿研究,是计量院“十五”期间实施的“新王牌”项目之一。

2005年国际计量委员会(CIPM)建议,对质量单位“千克”、电流单位“安培”、温度单位“开尔文”和物质量的单位“摩尔”重新定义。世界发达国家都正在积极地进行物质量摩尔基准的研究和建立工作,目前我国尚未建立摩尔基准。建立固体密度基准,对于下一步建立我国的摩尔基准具有重要意义。为了应对国际计量科技发展的挑战,2002年计量由国家科技部基础专项和总局技改经费的支持以及院自筹一部分资金,启动了固体密度基准研究工作。

固体密度基准研究属于量子自然基准研究,该课题投资近二百万,经过科技人员4年艰苦努力,研制出一套硅球直径高准确度测量装置,通过对单晶硅球体积和质量的精密测量,实现了固体密度的准确测量。课题取得的成果,不仅实现了固体密度基准的建立,而且为进一步研究物质量的单位——摩尔打下基础,为阿伏加德罗常数测量不断发展做出准备。

专家们经认真讨论一致认为:课题组提交的技术资料齐全,完成了课题任务书所规定的内容,技术指标优于课题任务书的要求。

该课题创新性工作主要是:

1.自主提出了“改进型五步算法”,通过将技术上难以实现的步长“准确控制”转换成步长测量,利用该算法解决了精密测长中的技术难题。

2.利用“压力扫描”原理设计出“腔长可变式”法-伯标准具,建立了一套技术原理新颖,并能进一步提高测量准确度的相移法精密测长系统。

3.该测量系统对硅球直径的测量重复性达到4nm;固体密度测量的合成标准不确定度达到2.2×10-7,达到了国际先进水平。

鉴定委员会专家一致同意通过鉴定。

专家建议:该课题要继续进行系统稳定性考核和国际比对,进一步开展提高测量准确度的研究,并尽快申请建立国家固体密度计量基准。


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