技術(shù)創(chuàng)新中國已經(jīng)進入國際溫度計卷領(lǐng)域

日前，中國計量科學(xué)研究院承擔(dān)的“玻爾茲曼常數(shù)測量和熱力學(xué)溫度基準研究”項目通過了專家驗收。通過對玻爾茲曼常數(shù)測量、熱力學(xué)溫度基準及其關(guān)鍵技術(shù)的研究，建立了玻爾茲曼常數(shù)測量裝置、光譜輻射法和噪聲法測量熱力學(xué)溫度裝置，使我國具備玻爾茲曼常數(shù)測量和輻射法熱力學(xué)溫度測量能力，研究水平進入國際測量前沿研究領(lǐng)域。

據(jù)介紹，玻爾茲曼常數(shù)是CIPM推薦用來定義熱力學(xué)度日開爾文K的自然基本常數(shù)。準確測量玻爾茲曼常數(shù)，使其不確定度達到新定義的可接受水平，是國際計量界面臨的一大挑戰(zhàn)。目前，中國計量科學(xué)研究院的研究人員在重新定義常數(shù)方面取得了重大突破。

該項目負責(zé)人研究員張金濤表示，該項目團隊已經(jīng)建立了一個基于世界上固定距離圓柱聲共振法的玻爾茲曼常數(shù)測量系統(tǒng)。在新傳感器的應(yīng)用、圓柱坐標系中非理想因素校正分析系統(tǒng)的建立、圓柱腔的測量等幾個關(guān)鍵技術(shù)問題上取得突破。該方法獨立于歐美國家計量機構(gòu)采用的球形或準球形聲共振方法。新獲得的玻爾茲曼常數(shù)的相對標準不確定度小于CODATA 2006年公布值的1倍。10-6已成為國際計量界目前獲得的幾種zui高精度測量結(jié)果之一，使我國具備了進行玻爾茲曼常數(shù)測量的實驗?zāi)芰?，玻爾茲曼常?shù)測量是一個國際性溫度計測量邊界zui場。參與開爾文度日的重新定義和國際溫標的分配，跟上國際溫度計的發(fā)展趨勢，對我國具有里程碑意義。

這個課題的另一個研究項目-& mdash；& mdash在熱力學(xué)溫度基準研究方面，研究組建立了輻射溫度計及其在中國的配套性能測量實驗設(shè)備，獨立完成了金屬-碳共晶點(鈷-碳、鉑-碳、錸-碳共晶點)和銀凝固點的熱力學(xué)溫度測量，相對標準不確定度達到1.0~1.7倍；10-4，實現(xiàn)了高溫固定點的熱力溫度賦值，這對我國參與新的高溫固定點熱力溫度國際賦值測量，使我國實施開爾文實用溫標的實現(xiàn)及現(xiàn)狀：國際計量等重要發(fā)展事件有發(fā)言權(quán)，標志著中國高溫計量已經(jīng)進入國際先進行列和前沿研究領(lǐng)域。

負責(zé)該項目的前研究員尊東表示，高溫定點已成為國際溫度計測量界亟待解決的重大問題。近年來，金屬碳-碳高溫不動點的發(fā)現(xiàn)使得尋找更高溫度的不動點成為可能。金屬碳碳高溫定點及其熱力學(xué)溫度測量已成為國際高溫測量研究領(lǐng)域的熱點。經(jīng)過近四年的努力，該研究小組在中國研制了一種噪聲法測量熱力溫度的準絕熱氬三相點裝置，其技術(shù)水平已達到國際先進水平。還提出了一種修正世界噪聲溫度計剩余電磁干擾裕度的方法，擴大了我國中低溫地區(qū)熱力溫度測量的范圍。

據(jù)了解，在本研究過程中，研究小組還在中國聲學(xué)方法頻率測量的前沿建立了一個研究實驗室。聲學(xué)共振、微波和激光干涉方面的技術(shù)和理論經(jīng)驗對于高溫?zé)崃W(xué)溫度的精確測量、流體物理性質(zhì)的精確測量、溫室氣體排放的測量、核電反應(yīng)堆等特殊環(huán)境溫度的可靠測量、空間站溫度開爾文單位的可靠準確再現(xiàn)等領(lǐng)域的研究和應(yīng)用具有重要意義。據(jù)報道，主題是國家。“十一五”規(guī)劃；科技支撐計劃重點項目&現(xiàn)狀；基于量子物理的現(xiàn)代計量基準研究現(xiàn)狀：其中一個項目。