我國精細結構常數測量水平成國際先進

2020-11-23 人民網

精確測量精細結構常數是確立新的國際單位制的重要一步，近日，由中國計量科學研究院承擔完成的「十一五」國家科技支撐計劃項目課題「精細結構常數測量關鍵技術及電容基準的研究」順利通過由金國藩院士為組長的專家組驗收。該課題研製的國際新型的立式可移動屏蔽電極計算電容裝置測量精細結構常數，復現1pF電容單位的標準不確定度達到2.0×10-8，接近國際最好的水平。

現行的國際單位制由七個基本單位（長度單位米、質量單位千克、時間單位秒、電流單位安培、熱力學溫度開爾文、物質的量單位摩爾質量、發光強度單位坎德拉）和若干導出單位組成。為更好地復現、保存和傳遞基本單位的量值，2005年，國際上提出了重新定義國際單位制基本單位的問題，建議將國際單位制基本單位定義在基本物理常數上，如用普朗克常數定義質量單位千克，用基本電荷定義電流單位安培，用玻爾茲曼常數定義熱力學溫度開爾文，用阿伏加德羅常數定義物質的量的單位摩爾。精細結構常數與這四個基本常數之間有重要的關係，它的準確測量對四個基本常數的確定有重要的幫助。目前，國際計量局和美國、澳大利亞等先進國家都在研究新一代計算電容基準。

在科技部的支持下，中國計量科學研究院聯合國內有關單位，申請了「十一五」國家科技支撐計劃項目「以量子物理為基礎的現代計量基準研究」，包括能量天平質量量子基準、玻爾茲曼常數測量及熱力學溫度基準、精細結構常數測量關鍵技術及電容基準、阿伏加德羅常數測量關鍵技術等9項量子計量基準及關鍵技術研究。

據課題負責人、中國計量科學研究院首席研究員陸祖良介紹，該計算電容裝置也是目前國際電磁計量領域內除量子電壓和量子電阻之外具有最高準確度水平（10-8）的裝置。它本身是交流阻抗的計量基準，在電力行業、電子行業、家用電器、通訊設備的質量控制方面具有廣泛應用，對提高產品的國際競爭力發揮重要作用。（通訊員劉旭紅 記者林莉君）

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