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  • 光晶格钟有望重新定义秒

    中国科技网讯 据英国《自然》杂志网站7月9日报道,法国巴黎天文台吉勒莫·洛德韦克和同事最近证明,两台先进的光晶格钟(OLC)的运行步调几乎完全一致,精确度最少可达1.5×10-16。如果想用OLC重新定义秒的话,这种一致性测试必不可少,因此,这一最新研究有望让科学家们重新定义秒。 1967年,秒被定义为当一个铯原子在两个特定的能级间跃迁时所辐射或吸收的微波辐射振荡9192631770次所持续的时间,这一定义保持至今。 目前,测量这一频率最精确的方式是铯原子钟,铯原子钟又被人们形象地称作“喷泉钟”,因为其工作过程是铯原子像喷泉一样的“升降”,这一运动使得频率的计算更加精确。 铯原子喷泉钟的精确度大约为3×10-16,这意味着在1亿年时间里,其误差不超过1秒。但科学家们表示,某些新式的原子钟可以做得更好,对被电磁场捕获的单个离子化的原子辐射进行监测可以让精确度达到10-17。 大约10年前,科学家们首次展示了光晶格原子钟,尽管其精度无法打败捕获离子钟,但可以同铯原子钟相媲美,而且,很多科学家基于两个理由认为,这种钟可能会精度更高。首先,与捕获离子钟一样,这种光晶格钟也测量频率为微波数万倍的可见光的频率。第二,它们测量数千个被捕获进一个光晶格内原子的平均辐射频率而不是只测量一个原子的辐射频率,因此,精度更高。 然而,科学家们必须证明,这种原子钟的运行步调要能准确无误地与另一个同样的原子钟保持一致,这正是洛德韦克和同事在最新实验中已经证明的。他们也证明,两个原子钟几乎同步,精度至少为1.5×10-16,而且,这种锶光晶格钟(每个光晶格约有1万个锶87原子)与巴黎天文台的三台铯原子钟步调一致。 更好的原子钟有望成为基础科学的福音。例如,物理学家们能使用这样的原子钟对自然界某些基本而持续的变化进行调查,以确定其是否像理论所预测的那样。(刘霞) 《科技日报》(2013-7-11 二版)

  • 2018年计量国际单位制 将被重新定义

    “1米”到底是多长?这个看似简单的问题,真要回答清楚并不容易。它的背后藏着计量科学的一次次进步。  第十届全球绝对重力仪国际比对现场  1960年之前,“1米”被定义为地球一周的四千万分之一,位于法国巴黎的国际计量局里一根“稳定”的金属铸成的“米”的基准原器就是全世界最准的“1米”。1960年,“米”被定义为质子数为86的氪原子能级跃迁时辐射波长的倍数。1983年,“1米”再次被重新定义为“光在真空中3亿分之一秒所走的距离”。一次次的变化,目的只有一个,让这个长度单位越来越准。  近日,中国计量科学研究院科技管理部副主任戴新华告诉记者,2018年,7个基本计量单位将全面实现国际单位制的重新定义。又一次的变化意味着什么?  生活中无处不在的计量  说起来陌生的“计量”其实离我们并不远。描述和量化大千世界、芸芸众生都是由包括时间的秒、长度的米、重量的千克、电流的安培等7个基本计量单位来完成的。过去他们都以实物的形式进行定义,比如前面说到的“米”,都是靠实物的基准原器来校准,这种方式自计量单位诞生之日起一直延续到了1967年,原子时的诞生开启了计量量子化的全新时代。  如今的时间校准可以被植入芯片,让你通过网络在世界任何角落获取最准确的时间。或许有一天,不仅仅时间,包括长度、电流、温度等等,各个我们日常生产生活中所必须准确的量值,都可以通过互联网来进行校准,实现无处不在的最佳测量,让人们认识自然、利用自然的能力得到飞跃。“2018年国际计量单位制重新定义将给这种变化提供可能。”戴新华说。  “时间”最早迈进量子时代  据了解,作为国际计量单位制的基础、核心和关键,时间频率基准率先完成量子化变革,1967年10月13日,第13届国际计量大会通过决议,采用基于原子跃迁的“原子秒”取代“天文秒”进行秒的定义,这标志着国际单位制计量从实物时代向量子时代的迈进。  原子时诞生50年来,不仅时间频率的测量准确度跃升1000万倍,成为目前测得最准的物理量,还直接支撑了卫星导航定位产业的发展。正是基于时间定义的量子化变革,实现了卫星导航定位,其精度更是达到了厘米级别,成就了数万亿美元的卫星导航定位产品与服务市场。  为国际计量标准贡献“中国力量”  “截至目前,我们获得国际互认的校准与测量能力(CMC)达1517项,排名位居亚洲第一、世界第四。”说起我国计量科学的研究水平,戴新华很骄傲,这些年我国计量研究总体科研实力逐渐由“跟跑”转向“并跑”,部分成果在国际上处于领先地位。  在一些重要单位的测量中,我国自主研制的装置、方法,越来越多的受到国际认可,为国际计量标准的进步贡献着“中国力量”。例如,温度单位的重新定义,起决定作用的是玻尔兹曼常数的准确定值,我国研发了两种独立方法,测量值均获最佳结果,并被codata数据库收录;元素周期表63种多同位素元素中已有10种元素的同位素组成和原子量国际标准值采用了我国的测量结果,标志着我国同位素测量水平已处于国际领先行列;时间频率测量方面,我国自主研制的NIM5喷泉钟成为国际计量局认可的基准钟之一,与法、美、德、英、意、俄6国一起,参与驾驭国际原子时;自主研制的高灵敏度质谱仪,通过[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]离子富集精密操控技术的突破创新,灵敏度提高1000倍;自主研制的绝对重力仪,测量灵敏度可达0.1微伽,测量能力处于世界前列,并成功主导了第十届全球绝对重力仪的国际比对。

  • 国际单位制中4个基本单位将被重新定义

    [b]“从实物到量子——原子时诞生50周年”学术报告会召开  国际单位制中4个基本单位将被重新定义  光明网讯[/b](记者 陈海波 见习记者 孟曼迪)记者8月31日从中国计量科学研究院主办的“从实物到量子——原子时诞生50周年”学术报告会获悉,2018年,第26届国际计量大会将审订新的国际单位制(SI)修订案,千克(kg)、开尔文(K)、摩尔(mol)、安培(A)4个基本单位将被重新定义,多个SI单位将实现对时间频率的溯源,实现“从实物到量子”的变革,SI单位量子化的大门全面打开。据了解,1967年,第13届国际计量大会(CGPM)重新定义了“秒”——用铯133Cs原子基态两个超精细能级间的跃迁频率替代了原有基于地球公转和自转的秒。这标志着原子时的诞生,宣告着一个以量子定义时间的新时代正式到来。原子时诞生50年来,不仅时间频率的测量准确度跃升1000万倍,成为目前测得最准的物理量,直接支撑了卫星导航定位产业的发展。更为重要的是,它打开了国际单位制(SI)量子化的大门,标志着计量“从实物到量子”时代的迈进。还为传统实物计量标准受限于材料和工艺、最高基准受限于时空、传递链过长导致准确度连续下降等问题提供了全新的解决途径。学术报告会上,来自国内外的科学家们,从秒定义的变迁、单位制的变革、量子化发展与应用以及各国应对单位制变革的战略和计划等方面,介绍了计量从实物走向原子的演变过程和未来发展应用趋势,以及面临的机遇和挑战。国家质检总局副局长吴清海在会上表示,50年来,在时间新定义的带动下,世界发生了翻天覆地的新变化,人类认知世界的测量精度不断得到提升、测量范围不断得到扩大,测量应用的领域也不断拓展。今后,我国将一如既往地以服务创新驱动和产业转型升级为目标,围绕国家战略前沿领域创新需求,加快新一代高准确度、高稳定性量子计量基准研究,逐步建立完善国家先进测量体系,为世界计量的创新发展做出应有的贡献。据悉,为应对国际单位制变革,近几十年来,我国的国家计量院——中国计量科学研究院持续开展与国际单位制有关的基础前沿研究。从20世纪80年代起,该院就陆续启动了电学量子基准、铯原子喷泉钟、光钟等的研究,目前均达到国际先进水平。2005年以来还开展了旨在应对SI重新定义的部分基本物理常数精密测量的研究工作。其中,玻尔兹曼常数测量用两种不用的方法均取得了很好的测量结果,被国际基本常数委员会(CODATA)收录,为该常数定值做出了实质性贡献。研制的国家时间频率基准——NIM5铯原子喷泉钟目前实现的准确度为2000万年不差一秒,并通过国际计量局认可参与驾驭国际原子时(TAI)。

  • 建议重新定义、清理论坛中的附件,防止抄袭、重复,浪费资源,破坏风气!

    建议重新定义、清理论坛中的附件,防止抄袭、重复,浪费资源,破坏风气!最近论坛里的“老帖新发”现象资料中心的资料流落出来变成帖子的“附件”现象比较严重,在论坛中也有反映!建议:再次清理资料中心,重新定义论坛附件范围,删除与资料中心重复的文献(这些文献无法检索,会沉积),发现抄袭要处罚!

  • 国际单位制重新定义的目的是什么?

    [color=#333333]对国际单位制(SI)进行重新定义的目的是使其具备未来适应性。[/color][color=#333333] 如果我们将SI视为对所有量进行测量的基础,我们希望这一基础在未来始终保持坚固。当一个体系承受始料未及的压力时,它可能出现裂缝。当我们要求测量不断实现更高的准确度,或者在极端环境下开展测量时,如果测量单位在定义之初没有考虑到以上这些情况,我们的单位制就会承受极大的压力。在变革之前,世界各国已经用了数十年的时间用实验测试基础物理常数与单位制之间关系。试想一下,那些在建造之初没有预见到需要应对如此沉重现代交通压力的桥梁和道路。要对一个大于1千克的物体称重,我们需要将更多的千克加在一起,因此可重复性能够让你实现这种增加。反过来说,对一个小于1千克的物体称重时,我们需要对千克进行分割。分割得越小,越难实现准确性。把一块巧克力切成20份也许很容易,切成2000份就没那么简单了。然而,许多行业已经开始进行微克甚至纳克级别的测量,比如在医药业中,确保片剂中的准确药量十分重要。我们的目标是确保所有尺度的测量都能实现同等级别的准确度。[/color][color=#333333] 这种数值与标准值相差甚远的测量问题对于温度测量而言更加严峻。现有定义是基于水三相点的定义值,即冰、液态水和水蒸气共存时的温度(定义为273.16K)。当测量与水三相点相差巨大的温度时(比如1500℃以上的加工金属),要想准确地测出这一温度比水三相点相差多少就变得异常困难。为了在全世界范围内建立可靠的测量方法,目前我们使用一本所谓“食谱”中的不同方法与水三相点进行比对。然而在重新定义之后,温度测量将不再需要与水三相点关联,用户可以使用任意一种符合其要求的基本测量方法。这种变化尚不明显,但是它将带来许多可能的技术进步。[/color]

  • 国际单位制重新定义的目的是什么?

    [align=center][b][size=16px]国际单位制重新定义的目的是什么?[/size][/b][/align] 对国际单位制(SI)进行重新定义的目的是使其具备未来适应性。 如果我们将SI视为对所有量进行测量的基础,我们希望这一基础在未来始终保持坚固。当一个体系承受始料未及的压力时,它可能出现裂缝。当我们要求测量不断实现更高的准确度,或者在极端环境下开展测量时,如果测量单位在定义之初没有考虑到以上这些情况,我们的单位制就会承受极大的压力。在变革之前,世界各国已经用了数十年的时间用实验测试基础物理常数与单位制之间关系。试想一下,那些在建造之初没有预见到需要应对如此沉重现代交通压力的桥梁和道路。 要对一个大于1千克的物体称重,我们需要将更多的千克加在一起,因此可重复性能够让你实现这种增加。反过来说,对一个小于1千克的物体称重时,我们需要对千克进行分割。分割得越小,越难实现准确性。把一块巧克力切成20份也许很容易,切成2000份就没那么简单了。然而,许多行业已经开始进行微克甚至纳克级别的测量,比如在医药业中,确保片剂中的准确药量十分重要。我们的目标是确保所有尺度的测量都能实现同等级别的准确度。 这种数值与标准值相差甚远的测量问题对于温度测量而言更加严峻。现有定义是基于水三相点的定义值,即冰、液态水和水蒸气共存时的温度(定义为273.16K)。当测量与水三相点相差巨大的温度时(比如1500℃以上的加工金属),要想准确地测出这一温度比水三相点相差多少就变得异常困难。为了在全世界范围内建立可靠的测量方法,目前我们使用一本所谓“食谱”中的不同方法与水三相点进行比对。然而在重新定义之后,温度测量将不再需要与水三相点关联,用户可以使用任意一种符合其要求的基本测量方法。这种变化尚不明显,但是它将带来许多可能的技术进步。 作为测量基准的保存机构,我们需要确保测量具有未来适应性和长期可靠性。 “未来适用性”能给我们带来什么? 很难说它能带来什么,我们认为如果我们有能力进行更准确的测量,这将为其他活动奠定基础。未来适用性能够提振测量者的信心,因为这些测量能保持相当长时间的稳定性。 需要注意的是,未来我们有可能继续提升基本常数的测量准确度,在此基础上需要改变末位数字或者增加一些位数。回顾100年前那些陈旧的实验和技术,我们永远不确定未来是什么样。不过比起现在我们要对SI进行的变革而言,这些变化不算什么。 当人们制造出原子钟进行更准确的时间测量时,计算机技术仍处于萌芽期,数字革命尚未出现。然而,高度准确的计时是整个行业的基础,没有它就没有互联网、移动电话和其他技术的成功。目前全球定位系统(GPS)的准确度受到时间标准传递能力的限制,因此全世界正在共同努力推动GPS的进一步发展。 提升极小质量的测量能力将支撑医药行业,该行业一直在追求实现更准确的药物剂量,尤其是针对日益兴起的个性化用药。 变革会有哪些影响? SI变革不是瞬间革命,而是长期的演变。 变革带来的即时影响非常小,这一点非常重要。我们不希望将重大变革引入测量系统中。实际上,除了安培,变革对于测量单位的影响微乎其微。但是变革能保证SI单位的未来能力,并在定义不变的情况下为未来发展奠定基础。 变革对于电学测量的影响是立竿见影的。安培的新复现方法将使用新的固定基本电荷。这将导致10-7的变化,但是只会影响最高级别的校准实验室,对安培的实际使用没有影响。 安培的新定义将基于电子的基本电荷,我们认为基本电荷是一个基本自然常数。单位的复现方法是对通过一条导线的电子(每个电子带有完全相同的基本电荷)数量进行计数。因此,在标准定义不变的情况下,计数能力越高,复现标准的准确度就越高。 我们挑选了一组基本常数作为SI的基础,这些常数保持不变,但是未来技术的进步将改变并完善复现过程。

  • 千克、安培、摩尔和开尔文被重新定义?一文读懂来龙去脉!

    [align=left][color=#333333] 11月13至16日,由国际计量局(BIPM)组织的第26届国际计量大会(CGPM)在法国凡尔赛召开。大会最终对“修订国际单位制(SI)”的1号决议进行了表决。7个SI基本单位中的4个改由自然常数来定义,并于2019年5月20日起正式生效。新定义将保证SI的长期稳定性,并使复现单位的方法向更好、更新的技术开放。[/color][/align][align=left][color=#333333][b]为什么要使用国际单位制?[/b][/color][/align][align=left][color=#333333]  国际单位制,也是常说的米制或公制,想必大家都有一些概念,但是它被广泛被采用的原因是什么呢?各个国家之间进行贸易活动,那必然涉及到贸易产品的数量是多少的问题。比如说,我们国家要出口给美国一批钢材,价钱谈好了,例如一吨是800美元,接下来要进行贸易结算的话,就要确定这批钢材有多少吨。这里就会涉及一个测量问题,即是用中国的秤还是美国的秤来确定这批钢材的质量,或者说谁的秤更准、更公平。为了避免贸易摩擦,统一标准,国际单位制(International System of Units,SI)应运而生。在国际单位制中,明确规定了1千克到底应该多重。贸易双方可以都加入这个体系,然后用国际单位制中所规定的1吨标准(1000千克)来称量这批钢材,如此,就避免了可能的贸易纠纷,当然也就促进了不同国家间的贸易活动。换句话说,国际单位制的地位相当于贸易的第三方,或者是裁判员,保证了交易的公平公正。[/color][/align][align=left][color=#333333]  再举一个在科学研究方面的例子。1998年12月11号,火星“观察者”号飞船由美国宇航局发射升空后不明原因地神秘失踪。直至6年后,美国宇航局才找到了飞船失踪的原因:原来,美国洛克希德—马丁公司在研制飞船时将一部分工作转包给了英国的一家公司。而该公司负责项目的工程师使用了英国的计量单位(英制),而不是美国宇航局所使用的国际单位制。两套单位之间的差异,导致观察者号在计算和测量控制参数时出现了显著偏差,并在随后出现航行错误,导致轨道器最终进入低高度轨道并被大气压撕毁。要知道,火星观察者号的造价是一亿两千五百万美元!显然,如果两个合作方采用的是统一的单位,这样的悲剧就不会发生。这个例子更从侧面说明了单位制在全世界范围内的统一对促进科学技术发展的重要意义。[/color][/align][img=,326,294]http://www.chinamtt.cn/Upload/images/%E5%9B%BE%E7%89%871%20(2).png[/img][color=#444444]图:观察者号火星探测器在坠毁之前的照片 (图片来源:维基百科)[/color][align=left][color=#333333][b]国际单位制是如何发挥作用的?[/b][/color][/align][align=left][color=#333333]  国际单位制共有7个基本单位,分别是米、秒、千克、安培、摩尔、开尔文和坎德拉。由这7个基本单位可以导出其他所有的单位。因此,要维持国际单位制本身的稳定性,必须要对这7个SI基本单位设立一种不随时间、环境等因素发生变化的定义,确保SI单位基本量值的稳定性。实际上,国际单位制建立的一个基本宗旨就是:For all time, for all people,即能在任何时间能为任何用户提供“最高标准”。[/color][/align][align=left][color=#333333]  在溯源体系方面,传统基于实物基准的定义,如千克,呈现金字塔状的溯源结构。在金字塔的顶端是保存在国际计量局的国际千克原器,而各个国家的千克基准,都要定期送到国际计量局进行校准。如此,国际计量局在基本单位的实物基准定义的单位量值传递方面便具有了核心地位。[/color][/align][align=left][color=#333333]  然而,近几十年来,量子技术的出现和发展打破了国际计量局在量值溯源方面的核心地位。例如,目前在计量领域应用最成功的量子基准——原子钟,复现SI基本单位秒的定义准确性已经进入10-18量级。在此基础上发展的导航、卫星成像技术广泛应用在人们的生活之中,取得了巨大的成功。如今,在很多国家的计量院都建立了高精度的原子钟用于对秒定义的复现,这些复现的装置本身基于量子效应,复现值与基本物理常数直接挂钩。各个国家也就不用把本国的原子钟送到国际计量局校准,因为基于量子现象实现的标准自身就具有绝对的准确性。给国际计量局“去核心化”也是本次基本单位变革的主要目标之一。[/color][/align][align=left][color=#333333][b]本次国际单位制变革的主要内容是什么?[/b][/color][/align][align=left][color=#333333]  第26届国际计量大会在2018年11月16日通过决议,决定对4个SI基本单位进行重新定义,即分别采用普朗克常数、基本电荷量、阿伏伽德罗常数和玻尔兹曼常数来分别重新定义基本单位千克、安培、摩尔和开尔文。新定义正式实施时间为2019年国际计量日(5月20日)。[/color][/align][align=left][color=#333333]  用于重新定义的4个基本物理常数值由国际科学数据委员会(CODATA)根据世界各主要实验室测量结果评差确定,4个常数的最终数值分别为:[/color][/align][img=,379,195]http://www.chinamtt.cn/Upload/images/QQ%E6%88%AA%E5%9B%BE20181116163856.png[/img][img=,371,371]http://www.chinamtt.cn/Upload/images/QQ%E6%88%AA%E5%9B%BE20181120172912.png[/img][color=#444444]图:SI基本单位和用于定义的基本物理常数(图片来源:国际计量局)[/color][align=left][color=#333333]  在新定义实施之前,这四个SI基本单位的定义分别是:千克等于国际千克原器的质量 安培是一恒定电流,若它保持在处于真空中相距1米的两根无限长而横截面大小可被忽略的平行直导线内,则这两根导线之间产生的力在每米长度上等于2×10-7牛顿 摩尔所包含的基本单元数与0.012千克碳12的原子数目相等 开尔文等于水的三相点热力学温度的1/273.16。[/color][/align][align=left][color=#333333][b]为什么要重新定义、实物基准及其缺点?[/b][/color][/align][align=left][color=#333333]  质量千克的量值,是用保存在国际计量局的一个砝码来确定的——国际千克原器(International prototype of kilogram,IPK)。之所以用这个砝码来定义质量的单位千克,是因为科学家发现铂铱合金(90%铂+10%铱)相对于其他的合金材料密度大且化学性质稳定。采用铂铱合金砝码定义千克的决议是在1889年召开的第1届国际计量大会上通过的。[/color][/align][img=,372,448]http://www.chinamtt.cn/Upload/images/QQ%E6%88%AA%E5%9B%BE20181120173032.png[/img][color=#444444]图:国际千克原器(图片来源:国际计量局)[/color][align=left][color=#333333]  千克采用国际千克原器定义后,计量学家们十分关心的一个问题是:这样的定义到底有多稳定?会随着时间的推移发生漂移吗?这个问题在定义质量单位千克之初就被提了出来。在1889年进行千克定义时,国际计量局共制作了7个铂铱合金千克砝码,其中里之前千克定义量值最近的一个,用于质量单位千克的定义,即国际千克原器。而其他6个采用同种材料、同种工艺制作的砝码,则作为副基准,用于检查彼此之间是否存在随时间变化的漂移。从1889年千克定义到今天,国际千克原器与6个副基准之间的量值比对试验共进行了4次,结果发现,6个副基准的平均量值相对于国际千克原器,在100多年的时间里变化了约50微克,即相对于1千克变化了约5×10-8。而测定该变化量的前提是假定国际千克原器的量值是绝对稳定的(定义),因此,是进行的相对测量。而对千克的绝对量变化,既无法测量,也无人知晓。从这一点上来讲,千克基于国际千克原器质量的定义不是“for all time”,因为千克的实际量值可能已经随时间发生了变化。[/color][/align][img=,405,266]http://www.chinamtt.cn/Upload/images/QQ%E6%88%AA%E5%9B%BE20181120174324.png[/img][color=#444444]图:国际千克原器与6个复制品比对结果(横坐标为比对年份,纵坐标为砝码质量差值)[/color][align=left][color=#333333]  千克用千克原器定义后,千克原器就被保存在国际计量局。为了保证千克原器的绝对安全,用于保存千克原器的装置外设置了3把锁,钥匙交由3个不同的重要人物保管,分别是国际计量局局长、国际计量咨询委员会主席和法国档案部部长。从这点上看,基于国际千克原器的千克定义也不是“for all people”。[/color][/align][align=left][color=#333333]  应特别注意7个SI基本单位的定义之间并不是彼此独立的,千克量值的不稳定性,还会影响SI其他基本单位的量值。例如,在上述的基本单位定义中,电流单位安培的定义用到了导出单位牛顿,而牛顿这个单位中就包含质量单位千克。再例如,摩尔的定义中也用到了千克。现有的千克量值基准存在的缓慢变化,虽然说现阶段还不足以影响人们的日常生活,但其长期积累的效应,无疑会影响国际计量制体系的稳定性,并且会对精密科学研究产生不良影响。[/color][/align][align=left][color=#333333][b]采用了新定义后的好处是什么?[/b][/color][/align][align=left][color=#333333]  基于基本物理常数重新定义SI的上述基本单位,最重要的进步,是使得基本单位的量值具有了长期稳定性。至少,目前已有的科学试验并未发现基本物理常数在宇宙形成后曾发生过显著变化,即便有微小的变化,这种变化在人类存在的历史中也完全可以忽略不计。基于基本物理常数定义SI的基本单位,就是要使对基本单位量值的复现变得不再受时间、地点以及环境的限制。打个比方,质量的单位千克采用普朗克常数重新定义后,我国若建立了达到国际先进水平的联系普朗克常数与砝码质量的精密测量试验装置,那么,我们国家的千克标准砝码,就不需要再送到国际计量局去进行校准了。不仅如此,原则上我们的装置测量准确性得到公认的话,还能为其他国家提供校准的服务。[/color][/align][align=left][color=#333333]  千克单位新定义具有开放性,还允许人们在家里建造自己的砝码校准装置。例如,我两年多前在美国国家计量院工作期间,一个同事Leon.Chao,就自己用乐高拼块制作了一架功率天平装置,并成功地实现了对克量级砝码优于1%的校准。[/color][/align][img=,435,353]http://www.chinamtt.cn/Upload/images/QQ%E6%88%AA%E5%9B%BE20181120173202.png[/img][color=#444444]图:美国计量院Leon Chao搭建的乐高版功率天平(图片来源:美国物理联合会)[/color][align=left][color=#333333]  采用基本物理常数重新定义SI基本单位,这对基本单位量值保持连续性也意义非凡。以前人们对实物基准,总担心因为天灾或人祸而损毁,而采用基本物理常数重新定义基本单位后,人们就无需考虑这个问题了。并且,在以前,当新的、更准确的计量技术出现时,可能会导致基本单位的定义要被修改。例如,质量单位千克在被定义为国际千克原器的质量之前,还曾被定义为1升水的质量。采用基本物理常数定义SI基本单位后,可以在相当长的时间内避免基本单位的定义被反复修改。而且未来随着相关技术的进步,只会不断提升单位量值复现的准确性,但不会轻易改变基本单位的定义。另外,上述4个SI基本单位的重新定义,也会使得SI七个基本单位的定义具有统一的形式。[/color][/align][align=left][color=#333333]  与SI基本单位定义相对应,基本物理常数体系在本次SI单位制修订中也会产生重要的变化。普朗克常数、基本电荷量、阿佛加德罗常数、玻尔兹曼常数的数值被确定下来后,很多与之相关的基本物理常数的测量准确性也会发生重要变化。但总体来讲,新单位体制下的基本物理常数体系将更为精密,其测量[url=http://www.jlck.net/forum-279-1.html]不确定度[/url]也将变得更小。[/color][/align][align=left][color=#333333][b]这次基本单位修订会对人们生活有什么影响吗?[/b][/color][/align][align=left][color=#333333]  本次SI基本单位修正的基本原则,是保证基本单位量值的连贯性,即保证新的定义对人们生活产生的影响最小。应该说,本次SI基本单位定义的修订,是过去几十年来大量科技人员努力奋斗的结果。在此之前,物理学家、计量学家等在共同努力希望做得更好一件事情,就是将这些用于SI基本单位定义的基本物理常数的量值测准。而在此测量过程中,必须保证所使用的相关基准能够完全溯源到现有的SI基本单位定义上。例如,测量普朗克常数所使用的砝码,必须要能溯源到国际千克原器上。这样做的目的,就是保证在重新定义后,SI基本单位的量值在新、旧定义中是连续的,不会发生跳变。简单地说,本次SI基本单位制的修订,不会对人们的基本生活产生影响。[/color][/align][align=left][color=#333333][b]这次SI基本单位修订有缺点吗?[/b][/color][/align][align=left][color=#333333]  本次SI基本单位修订也存在一个小缺点,即对中小学的科普可能存在一些困难。例如,未来千克的定义为(还没有官方表述):千克是使得普朗克常数准确等于6.62607015×10-34焦耳*秒的质量。显然,相对于之前的实物基准定义,如何将普朗克常数与砝码联系在一起,中小学生在理解上可能会有一定困难。个人认为,最简单的理解,也需要用到爱因斯坦的质能方程和普朗克辐射,即mc2=hf([i]m[/i]为质量,[i]c[/i]为真空中的光速,[i]h[/i]为普朗克常数,[i]f[/i]为辐射频率)。因此,在未来,将这些新定义转化成易懂、深入浅出的物理解释或描述,也是一件十分重要且必须要做好的事情。[/color][/align]

  • 重大变革!公斤等国际单位明年重新定义 台湾首当其冲?

    [align=left][color=#3e3e3e] 影响了人类半个世纪的国际计量体系,将在2018年发生重大变革。利用量子技术与互联网技术,国际单位制中科学家假设的数值,将全部改由自然界的基础常数来定义。国际度量衡委员会(CIPM)的新草案一旦在明年的国际度量衡大会上通过,世界测量技术规则将被重构。[/color][/align][align=left][color=#3e3e3e]  包括“千克”(质量)、“开尔文”(温度)、“安培”(电流)、“摩尔”(物质的量)在内的4项国际单位定义在明年初改变,对计量学家是千载难逢的机会,却急坏了台湾媒体,因为台湾引以为傲的IC半导体产业良率恐将大幅拉低。[/color][/align][align=left][b]为什么国际单位要重新定义?[/b][/align][align=left][color=#3e3e3e]  国际单位制的核心是7个基本单位,即时间单位“秒”、长度单位“米”、质量单位“千克”、热力学温度“开尔文”、电流单位“安培”、发光强度单位“坎德拉”和物质的量单位“摩尔”。自1971年以来,这7个基本量,一直作为国际单位制的基本单位。[/color][/align][img=,560,294]http://www.jlck.cn/files/file/2017/5/27/%E5%BE%AE%E4%BF%A1%E5%9B%BE%E7%89%87_20170527114023.jpg[/img][b] 新旧国际单位定义对比[/b]

  • 市场监管总局关于批准部分国家计量基准单位量值复现采纳国际单位制新定义值的公告

    市场监管总局关于批准部分国家计量基准单位量值复现采纳国际单位制新定义值的公告

    [align=center][b]市场监管总局关于批准部分国家计量基准单位量值复现采纳国际单位制新定义值的公告[/b][/align][align=center][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &][size=16px][color=#333333]2021年第5号[/color][/size][/font][/align][align=left][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &][size=16px][color=#333333] 第26届国际计量大会表决通过关于“修订国际单位制(SI)”的1号决议,其中普朗克常数(h)的值修订为6.62607015×10-34 J s,基本电荷(e)的值修订为1.602176634×10-19C。由此,约瑟夫森常数变为KJ=2e/h=483597.848416984 GHz/V,冯克里青常数变为RK=h/e2=25812.8074593045 Ω。为保持我国计量基准量值与国际等效一致,根据《中华人民共和国计量法》及其实施细则,以及《计量基准管理办法》的相关规定,现将我国直流电压基准、直流电阻基准采纳国际单位制新定义值的有关事项公告如下:一、批准采用量子化效应建立的直流电压基准单位量值复现采纳国际单位制新定义后的约瑟夫森常数(KJ),重新确定直流电压基准装置、直流电压副基准装置、直流电压作证基准装置技术指标(见附件1),并换发国家计量基准证书。二、批准采用量子化效应建立的直流电阻基准单位量值复现采纳国际单位制新定义后的冯克里青常数(RK),重新确定直流电阻(量子化霍尔电阻)基准装置技术指标(见附件2),并换发国家计量基准证书。三、本公告自2021年3月1日起实施,请各相关国家计量基准保存单位和计量技术委员会做好后续工作,保障国家计量单位制统一和量值准确可靠。[/color][/size][/font][size=16px]附件:[/size]1.重新确定的直流电压基准技术指标[size=16px]   [/size]2.重新确定的直流电阻基准技术指标[size=16px]市场监管总局[/size][/align][align=right][size=16px]2021年2月10日[/size][/align][hr/][align=right][size=16px][/size][/align][size=16px]附件1:[/size][align=left][size=16px][color=#333333][img=,690,256]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/02/202102190057490220_6597_1626275_3.jpg!w690x256.jpg[/img][/color][/size][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &][size=16px][color=#333333][/color][/size][/font][/align][align=right][/align][size=16px]附件2:[/size][align=left][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &][size=16px][color=#333333][img=,690,151]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/02/202102190058228494_2068_1626275_3.jpg!w690x151.jpg[/img][/color][/size][/font][/align][align=left][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &][size=16px][color=#333333][/color][/size][/font][/align][align=center]来源:计量司[/align]

  • 安培千克开尔文和摩尔四个基础单位将被重新定义

    安培千克开尔文和摩尔四个基础单位将被重新定义

    [color=#595959] 第26届国际计量大会(CGPM)为期4天,于第4日(2018年11月16日)表决通过关于国际单位制修订的相关决议。将于2019年5月20日世界计量日起正式实施,开启计量的常数化和量子化时代,实现国际单位制有史以来最为重大的历史性变革。[/color][color=#595959]原定义:[/color][color=#595959][img=,659,508]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/11/201811170850584922_1036_1626275_3.png!w659x508.jpg[/img][/color][color=#595959][/color][color=#595959] 这四个单位会以物理常数为基础重新计算。例如,安培会以电子电荷为基础。[/color][color=#595959] 重定义并不会影响到日常测量。但是对需要最高测量精度的那些科研工作者来说,重定义后的方案允许他们以多种方式,在任何时间,任何地点,以任何规模进行测量而不会损失任何精度。[/color][img=,690,352]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/11/201811170856133897_6176_1626275_3.png!w690x352.jpg[/img][img=,690,546]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/11/201811170856212975_9414_1626275_3.png!w690x546.jpg[/img][img=,690,215]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/11/201811170856310124_5069_1626275_3.png!w690x215.jpg[/img]

  • 文件己经定量,是否重新定量?

    文件己经定量,是否重新定量?

    安捷伦 7890A 5975C,定量做曲线时, 更新标准点时,会弹出“文件己定量,是否要重新定量(File has previously been quantitated.Requantitate now?)”,我一般点是。请问,点“是”和“否”有什么区别? 好像“是”和“否”没什么区别的!!http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/11/201111101638_329610_1639541_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/11/201111101640_329612_1639541_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/11/201111101637_329609_1639541_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/11/201111101641_329613_1639541_3.jpg

  • 【转帖】NASA发现新微生物种 生命形式将重新定义

    北京时间12月3日消息,美国宇航局今天表示,在地球上发现全新的微生物,它能利用砷进行新陈代谢,砷含有剧毒。  据《纽约时报》报道称,科学家们表示,他们已经培训出一种细菌,该细菌能依靠砷维持生长,代替磷,一直以来磷被认为是生命必须的六种元素之一。该发现推导出新的可能,即有机体可以在宇宙中任何地方存在,甚至是在地球上利用生物化学能生长,这是过去未曾发现的。  细菌从加利弗尼亚单色湖(Mono Lake)中提取,然后密封培养。  生命还有其它形式  科学家说结果如果被确认,那么“生命是什么、生命存在于何处”概念的范围将扩大。哈佛史密森天体物理中心天文学家Dimitar Sasselov(未参与该项目)说:“当你看生命时,它基本上是很神秘的。自然只用有限的分子和化学反应,就创造出成千上万的形式。这第一次给了我们希望:也许还有其它选择。”  NASA天体物理学家费丽莎 乌尔夫 西蒙(Felisa Wolfe-Simon),她领导该项目,她说:“生命如何以其它方式生存?该细菌解决了此问题。”她还说,这与单色湖或者砷无关,而是“推开了一张门,发现我们原来认为的关于生命的固有观念并不是那么回事。”  本周五,费丽莎 乌尔夫 西蒙与其团队成员将公布其发现。  哥伦比亚大学天体生物学家沙尔夫(Caleb Scharf,并未参与项目)说,他很惊讶,“这就像你、或者我被扔到一个满是电子残留物的房间,没啥可吃,然后变成了一个完全的机械人。”  加州斯克利普斯研究院(Scripps Research Institute)化学家、分子生物学家乔伊斯(Gerald Joyce)则说,这项工作“证明一个原则,你可以有一个不同的生命形式。”他说,这种细菌有可能会被定义成第三种生命形式,像海深的极端微生物一样。

  • 热点“千克等国际计量单位重新定义”入高考理综题

    6月8日,高考第二天,上午考试科目为文综、理综,北京青年报记者到北京二中高考考点探访。中午11点30分,考试结束铃声响起,五分钟后有考生陆续走出考场。值得注意的是,此考点为理科考点,并没有考生提前交卷。 “我觉得和一模、二模难度相当,在正常范围内。”北青报记者随机采访了20位考生,其中14名考生认为难度“还可以”、“与平时模拟考试差不多”、“还行”,其中6名考生认为“化学题很难”、“比平时的题目难”,并没有一位考生认为题目简单。 此外,记者采访多位考生均表示,今年理综中物理题有一道热点题。“物理最后一道选择题,考了国际单位制历史性变革。”二中的一位考生表示,自己前两天刚看过这个新闻,这道选择题非常简单,只要读懂题目、理解题目就能得分。多位考生表示,这是一道“送分题”。 据悉,去年12月中旬国家市场监管总局召开新闻发布会公布了“国际单位制历史性变革”,在国际计量大会上,包括中国在内的53个成员国表决通过“修改国际单位制(SI)”的1号决议。根据决议,质量单位“千克”、电流单位“安培”、温度单位“开尔文”、物质的量单位“摩尔”等4个SI基本单位定义将由常数定义,于今年5月20日正式生效。北京青年报

  • 21世纪,我们该如何重新定位MIP-OES?

    曾经ICP-OES,DCP-OES,MIP-OES三足鼎立,三分天下,而如今却是ICP-OES一统天下,独领风骚,现在MIP-OES似乎有点死灰复燃,21世纪,MIP-OES能否夺回曾经失复的失地与ICP-OES相抗衡,我们该如何重新定位MIP-OES在原子光谱分析领域中的地位?

  • 【新品】禾赛重磅发布“性能王牌”AT512,重新定义激光雷达行业标杆

    [color=#000000]1月9日,禾赛科技正式发布面向搭载智能驾驶系统量产车市场的“性能王牌”产品—— [b]512 线超高清超远距激光雷达 AT51[/b]2。作为禾赛 AT 系列的“综合性能巅峰之作”,AT512 展现了激光雷达技术的突破性进展,主要面向对性能、可靠性、安全性有极高要求的高端智能驾驶量产车型。[/color][align=center][img]https://img1.17img.cn/17img/images/202401/uepic/fd4fc976-d78f-4c3c-9452-1cb74cc6a92f.jpg[/img][/align][color=#000000]AT512 搭载禾赛最新的[b]第四代自研芯片[/b],通过引入 3D 堆叠、光噪抑制等前沿技术,以极致的光学收发效率、顶尖的垂直整合能力,在体积不变的情况下实现了性能全面升级,参数拉满。[/color][align=center][img]https://img1.17img.cn/17img/images/202401/uepic/33f29afb-d9a0-4466-a7e5-44881c63441c.jpg[/img][/align][size=18px][b][color=#000000]测距能力翻倍[/color][/b][/size][size=18px][b][color=#000000]多项参数超越市场同类[/color][/b][/size][color=#000000]作为高阶智能驾驶必备传感器之一,激光雷达凭借抗干扰、真三维、高置信度等优势,已逐渐成为智能车型的标配。激光雷达拥有更远距离的测距能力,意味着智能汽车能够在更远处发现潜在危机,为系统决策提供更多的反应时间,从而极大地提高行车安全性及舒适性。[/color][color=#000000]AT512 可实现 300 米标准测远(@10% 反射率),相比 AT128 提升了 50%。[b]最远测距达到 400 米,是市场同类远距激光雷达的 2 倍[/b]。无论是 400 米的车辆还是行人都能敏锐捕捉,极大提升了车辆对周围环境的感知能力,让车辆[b]至少提前一倍距离发现目标[/b],为系统安全决策[b]增加了 40% 以上的反应时间[/b],最大程度守护智驾安全。[/color][align=center][img]https://img1.17img.cn/17img/images/202401/uepic/d7c7058b-edf5-440d-b554-5c83d77d6fa2.jpg[/img][/align][align=right][color=#7f7f7f]400 米外分辨率对比[/color][/align][size=18px][b][color=#000000]搭载最新第四代自研芯片[/color][/b][/size][size=18px][b][color=#000000]1230万点频[/color][/b][/size][size=18px][b][color=#000000]实现超高清三维感知[/color][/b][/size][color=#000000]禾赛的前三代自研激光雷达芯片均已实现成功量产并且大规模交付。基于多款自研芯片的成功经验,禾赛最新的第四代自研芯片集成度再上一个台阶,能够实现每秒最高处理点数[b]超过 1 亿个点的超高性能[/b]。[/color][align=center][img]https://img1.17img.cn/17img/images/202401/uepic/6768e9f7-e969-4cfc-b6de-242d99da0882.jpg[/img][/align][color=#000000]得益于禾赛第四代芯片大幅提升的集成度,AT512 以[b]每秒约 1230 万的超高点频[/b]为汽车提供图像级超清晰三维感知,拥有[b]全局均匀的 0.05° x 0.05° 角分辨率[/b],[b]点云密度是 AT128 的 8 倍[/b],同时也达到市场上其他同类远距产品的[b] 10 倍以上[/b]。可以说,无论是测远还是分辨率,AT512 均可视为当前市场 ADAS 远距激光雷达综合性能的巅峰之作。[/color][align=center][img]https://img1.17img.cn/17img/images/202401/uepic/d0b4b42d-d151-423d-9b91-c5d9fb7ce52b.jpg[/img][/align][align=right][color=#7f7f7f]AT512 点云展示,10Hz,单帧效果[/color][/align][size=18px][b][color=#000000]AT系列平台化架构产品[/color][/b][/size][size=18px][b][color=#000000]可靠性与量产交付能力保证[/color][/b][/size][color=#000000]作为 ADAS 远距主雷达,禾赛 AT 系列采用高度集成化的芯片收发模块、稳定可靠的一维扫描,兼具性能、成本和可靠性,且点云模式均匀规整,有利于感知算法的适配。AT512 沿用 AT 系列成熟的平台化架构设计,可靠性和量产制造性均已成功经过市场验证,与 AT128 统一的点云模式和更小的高度尺寸,让汽车硬件切换升级更加高效。[/color][color=#000000]目前,AT 系列已经获得了包括上汽、一汽在内的 15 家领先主机厂和 Tier-1 客户超 50 多个车型的前装量产项目定点。自成立以来,禾赛激光雷达[b]累计交付量突破 30 万台[/b],[b]是全球首个创下此里程碑的车载激光雷达公司[/b],并在去年 12 月实现[/color][b][color=#000000]单月交付量突破 [/color][color=#000000]5 [/color][color=#000000]万台 [/color][/b][color=#000000],再次刷新行业单月交付记录。禾赛激光雷达已经在 10 万台+的量级上,成功经历了超过一年时间的用户实际使用质量验证,面对严寒、酷暑、震动、灰尘、雨雪等严苛工况,禾赛激光雷达始终保持着出色的性能表现和稳定性,赢得客户的青睐与信任。[/color][color=#000000]AT512 的发布重新定义了激光雷达行业性能标杆,参数拉满下的卓越性能将为高端智能驾驶量产车型提供超高清、超远距的三维感知能力,助力带来更安全舒适的智能驾驶体验。作为激光雷达技术突破性进展的体现,AT512 再次印证了禾赛在自研技术方面的全球领先地位。凭借前沿的研发技术和卓越的创新能力,禾赛将引领车载激光雷达行业迈向新高度。[/color][来源:禾赛科技][align=right][/align]

  • 【分享】我国玻尔兹曼常数定义研究取得新突破

    国际计量委员会 (CIPM)建议采用自然基本常数—玻尔兹曼常数kB来定义热力学温度单位开尔文(K)。准确绝对地测量玻尔兹曼常数,使其不确定度达到新定义可以接受的水平,是国际计量界面临的极大挑战。目前,中国计量科学研究院的科研人员在该常数重新定义方面获得了重大突破。12月28日,此课题通过了科技部和国家质检总局组织的专家验收。 该课题组在国际上首次建立了定程圆柱声学法的玻尔兹曼常数测量装置,新获得的玻尔兹曼常数kB =1.3806515×10-23 J•K-1,相对标准不确定度达到4.1*10-6,与国际科技基本常数委员会(CODATA) 2006年公布值的相对偏差小于1*10-6,成为目前国际计量界已获得的4个 (美、英、法和中国)最高准确度的测量结果之一。对于我国参与温度单位开尔文的重新定义与国际温标赋值、紧跟国际温度计量的发展趋势具有里程碑意义。 在国家“十一五”科技支撑计划重点项目“以量子物理为基础的现代计量基准研究”的支持下,中国计量科学研究院于2007年起开展了此方面的研究。据课题负责人张金涛研究员介绍,该课题组在国际上首次建立定程圆柱声学共鸣法玻尔兹曼常数测量系统,该方法独立于欧美国家计量院采用的球形或准球形声学共鸣法,受到国际温度计量界的广泛关注。

  • 红细胞与白细胞的重新定向

    白细胞与红细胞在此重新定向。白细胞(WBC)和红细胞(RBC)是血液中的重要组成部分,在生命体延续发展和生物治疗中具有不同的功能。红细胞,又称红血球,含有一种蛋白质称作血红蛋白。当血红蛋白从肺部吸收氧气时,血液呈红色。随着血液流经全身,血红蛋白向人体组织释放氧气。红细胞的生命周期为4个月,其形如圆盘,中间下凹,边缘较厚,呈圆饼状。白细胞,又称白血球,具有更加复杂的功能。白细胞构成了人体抵抗感染的一种防御机制。有多种不同类型的白细胞,其生命周期和功能各不相同。白细胞还能够产生一种特殊的蛋白质,称作抗体,能够识别并吞噬入侵人体的外来异物。 红细胞白细胞物理特征红细胞呈双凹圆盘状,无核。尺寸大约为6-8 μm。白细胞呈不规则性,但有一个核和外缓冲层。生命周期120天。几天,但在健康人体中可存活数天至数年不等。类型:血液中只有一种红细胞在血液中存在许多类型的白细胞,其功能各不相同:嗜中性粒细胞、T淋巴细胞、B淋巴细胞(巨噬细胞)、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞。循环系统:心血管系统。心血管和淋巴系统总计红细胞700:1白细胞男性每立方毫米460-6200万个;女性每立方毫米4200-5400万个。每立方毫米4000 – 11000个功能:向身体的不同部位提供氧气,并负责运送二氧化碳和其它废物。产生抗体,对感染形成免疫力,有些具有噬菌功能。血液中含量:

  • 【资料】千克原器神秘变轻 科学家提议重新定义千克标准

    国际千克原器是一个圆柱形铸件,高39毫米,底面直径39毫米,由90%的铂和10%的铱混合铸造而成   据国外媒体报道,在118年前,人们做成了一个用铂和铱混合铸造的圆柱形铸件,即众所周知的国际千克原器,然而时至今日,研究人员在最近的一项检查中发现这个国际千克原器减轻了大约50微克。目前研究人员将其保存在巴黎附近的一个设施里,尽管小心存放,但它质量减轻的趋势仍在继续。  这种改变未必是一件好事,因为全世界是依靠它来确定质量标准的。美国有两位教授,一位物理学家和一位数学家表示,现在是时候用一种更好的新方法来定义千克了,将保证它能在现在、未来和118年后不会发生任何变化。 国际千克原器是一个圆柱形铸件,高39毫米,底面直径39毫米,由90%的铂和10%的铱混合铸造而成

  • 对标准物质定义工作相关进展的几点认识

    对标准物质定义工作相关进展的几点认识: 1·新定义是分析测量领域不断扩展,质量保证(QA)和质量控制(QC)需求不断增强的必然结果; 2·两新定义所指的(有证)标准物质是参照相同技术文件所描述的有效程序制备认定的,本质上不应该有多大的区别; 3·两个涉及标准物质定义的国际团队,由于对与计量学基础概念有关的事物认识上的差异,导致分析测量工作者和标准物质研制机构必须面临两套定义的困扰;4·与标称特性表征(所谓的定性测量)有关的计量学问题,如不确定度的表达与评定、如何建立真正计量学意义上的溯源性等,还需在今后的实践中不断讨论和研究。

  • VIM3中标准物质的定义

    VIM3中标准物质的定义 ①标准物质reference material(RM) 物质,相对于为适合在测量或标称特性检查中使用而确定的某些特性足够均匀和稳定。 注1:标称特性检查提供标称特性值和相关不确定度。该不确定度不是测量不确定度。 注2:赋予量值或未赋予量值的标准物质都可用于测量精密度控制,但只有赋予量值的标准物质才能用于校准或测量正确度控制。 注3:‘标准物质’包括含有量以及标称特性的物质。 例1含有量的标准物质举例: a)规定纯度的水,其动态粘度用以校准粘度计; b)没有对固有胆固醇物质的量浓度赋予量值的人血清只可用作测量精密度控制物质; c)含有设定二晤英质量分数的鱼组织,用作校准物质(器)(calmrator)。 例2 含有标称特性的标准物质举例: a)指明一种或多种特定颜色的比色图; b)含有某种特定核苷酸序列的DNA化合物; c)含雄(甾)烯二酮(19一androstenedione)的尿。 注4:标准物质有时与特制的装置组装成一体。 例1 在三相点单元中已知三相点的物质。 例2 置于透射滤光器支架上已知光学密度的玻璃。 例3 安放在显微镜载玻片上尺寸均匀的微球。 注5:有些标准物质具有计量学上溯源到单位制以外测量单位。这样的物质包括疫苗,其国际单位(IU)已经由世界卫生组织(WHO)赋值。 注6:在某个特定测量中,给定标准物质只能用于校准或质量保证。 注7:标准物质的规格应包括物质的追溯性,指明其来源和加工过程(Accred.Qual.As—sur.:2006)。 注8:国际标准化组织/标准物质委员会(IS()/REM(:O)有类似的定义,但使用术语“测量过程’’来意指‘检查,(examinat’ion)(IS()15189:2007,3.4),它包含了量的测量和标称特性的检查。 vIM修订版中的新定义强调了标准物质的一个基本品质要求,就是要相对于一种或多种所关心的特性足够均匀和稳定,这一点与IS()/REM(:O的新定义是相同的。与原定义相比,两个新定义都强调的是物质(材料)相对于相关特性的均匀性和稳定性,而不是特性的均匀性和稳定性问题。vIM与REM(:O都注意到分析测量发展的新需求,但由于关注的角度不同,所以认识与表述也出现了较大的差异。 VIM的定义中认为物质中包含的某些特性不是“量”(量是“可用一个数和一个参照对象表示大小的现象、物体或物质的属性”。作者注),而是“标准特性”(不以大小区分的现象、物体或物质的特性。作者注),前者的表征过程是一个测量过程,而后者的表征过程则是对标称特性的检查过程。正如注8中指出的一样,在REMcO的标准物质定义中将这两个过程统称为“测量过程”,包括“定量测量”和“定性测量”,这与计量学中的一些基础概念产生了冲突。正因为两个定义上存在着概念差异,为了帮助定义的使用者能够更好地理解,VIM新定义采用了较多的注释和举例来进一步地说明正文中的含义。 注1中进一步说明了标称特性表征结果的性质,从中我们可以看到,“标称特性值”不是“量值”,其相关不确定度也不是“测量不确定度”,这就为有证标准物质(CRM)的定义埋下了伏笔。 注2对含有量的标准物质的使用进一步进行了界定。含有量的标准物质,无论是否已经赋值,都可以用于精密度(现在倾向于用重复性来代替)的控制,但是只有已被赋予了量值的标准物质才能用于校准或测量正确度(‘measurement trueness)的控制。含有标称特性的标准物质是不能用于精密度控制的。这样的界定从根本上也是来自于预期用途的要求。 注3举例说明哪些物质可称为标准物质,其一是那些含有量(quantity)的物质,其二就是那些含有标称特性(norainal property)的物质。从举例中来看,VIM所指“标称特性检查”的内容包含了REM(:O“定性测量”的所有内容。 看到注4中的内容就会有一点似曾相识的感觉。在VIM和IS()/REM(:O原有证标准物质定义的注3中有相似的内容,大部分所用的例子也是相同的。但是,新定义的注释强调的是与特种装置结合在一起的“物质”本身,而不像原定义的注3那样,把特种装置与物质一起考虑成为(有证)标准物质。 与原定义中遵循的溯源性政策一致,注5指出:标准物质含有的那些量也可以用其他国际公认单位表征,当然,这只是在现行国际单位制不能满足测量需要时才可能出现的情况。这条注释表述的意思与原定义注5中的内容十分接近,但在REM(:O的新定义中并没有相似的表述。 注6的内容与IS(1)/REMcO新定义中的注4相似,要求使用者不要在同一个测量程序中采用同一个标准物质既做校准又做质量控制。显然,在同

  • 对于不测量不确定度的定义,我也觉得老的好!

    对于不测量不确定度的定义,我也觉得老的好!而是我们当时就没有很好地理解她,所以发表了很多非议,而定义给出者又盲从,使得新定义不如以前的好了。 我的认识可参见我发表在2006年第一期《工业计量》上的《扩展不确定度定义的商讨》: 扩 展 不 确 定 度 定 义 的 商 讨 张蒂如1 邓建春2刘彦刚2 (1江西工业工程职业技术学院 2江西省萍乡市计量所,江西萍乡 337000)本文指出了扩展不确定度定义的不恰当,并叙述了我们认为该定义不恰当的理由,且给出了我们建议的扩展不确定度的定义。扩展不确定度;定义;商讨 JJF1001-1998《通用计量术语及定义》和JJF1509-1999《测量不确定度评定与表示》给出的扩展不确定度的定义均为:“确定测量结果区间的量,合理赋予被测量之值分布的大部分可望含于此区间。”我们认为该定义后半部分的叙述准确严谨,而前半部分的叙述是不恰当的。 该定义中的前半部分:“确定测量结果区间的量”,自然应理解为确定测量结果取值区间的量,而以被测量的真值为中心,测量结果允许取值区间是由误差引申出来的最大允许误差,即对给定的测量仪器,规程、规范等所允许的误差极限值。众所周知测量不确定度和误差都是用来评定测量质量优劣的,但两者又有本质的区别,测量不确定度的定义是:“表征合理地赋予被测量之值的分散性,与测量结果相联系的参数。”我们认为可以理解为测量不确定度是用于确定以测量结果为中心,被测量之值存在的合理区间。其中言及的测量结果的定义是:“由测量所得到的赋予被测量的值。”在给出测量结果时,应说明它是示值、未修正测量结果或已修正测量结果,还应表明它是否为几个值的平均。对于具体的某个测量任务,对于特定的被测量,给出的测量结果是唯一的,被测量之值真是多少一般是不可知的,但它在以测量结果为中心的一定区间内存在,该区间的大小由测量不确定度确定,为了使该测量结果具有给定的置信概率,则该区间由扩展不确定度确定,此时不存在测量结果区间。而误差的定义是:“测量结果减去被测量的真值。”在误差理论中,问题的讨论是以被测量的真值为中心,由误差的定义可知,误差表示的是一个量值,是测量结果与被测量的真值的距离,不是一个区间。但是对于特定的测量仪器,给出了准确度就确定了该测量仪器的允许的误差极限值,即最大允许误差。当用该测量仪器去测量特定的被测量,测量结果会是多少一般是不可知的,但它一定会在以被测量的真值为心的一定区间内存在,该区间的大小由最大允许误差确定,在此情况下才存在测量结果区间。 可见虽然扩展不确定度和最大允许误差,都是以某个值为中心的一定区间的半宽。但扩展不确定度是用于评定测量的优劣,是以测量结果为中心,合理予被测量之值分布的大部分可望含于此区间的半宽;而最大允许误差是用于评定测量仪器的优劣,是以被测量的真值为中心,用该仪器去测量特定被测量时,测量结果均含于此区间的半宽。 如果说原定义的本意是:扩展不确定度是测量结果的取值区间的半宽度,可望该区间包含了被测量之值分布的大部分。岂不是该定义的前部分说该区间是测量结果的取值区间,而后半部分又说该区间是被测量之值的取值区间。再者,当该对称区间作为特结果的扩展不确定度时,不仅要有一定宽度,而且要有一个中心,而按该定义却不知该以什么为中心,也可见原定义是欠妥的。 因此我们建议扩展不确定度定义应为:用以确定测量结果附近区间的量,合理予被测量之值分布的大部分可望含于此区间。 JJF1001-1998《通用计量术语及定义》国家质量技术监督局 1998-09-16发布.JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》国家质量技术监督局 1998-09-16发布.

  • 【分享】NASA发现新微生物种 生命形式将重新定义(组图)

    http://photocdn.sohu.com/20101203/Img278068890.jpghttp://photocdn.sohu.com/20101203/Img278068891.jpg费丽莎·乌尔夫·西蒙在单色湖中取标本北京时间12月3日消息,美国宇航局今天表示,在地球上发现全新的微生物,它能利用砷进行新陈代谢,砷含有剧毒。  据《纽约时报》报道称,科学家们表示,他们已经培训出一种细菌,该细菌能依靠砷维持生长,代替磷,一直以来磷被认为是生命必须的六种元素之一。该发现推导出新的可能,即有机体可以在宇宙中任何地方存在,甚至是在地球上利用生物化学能生长,这是过去未曾发现的。  细菌从加利弗尼亚单色湖(Mono Lake)中提取,然后密封培养。

  • 涨知识!自2019年5月20日起,SI基本单位千克新定义。

    [color=#424242] 千克,符号kg,SI的质量单位。当普朗克常数h以单位Js,即kg m[/color][sup]2[/sup][color=#424242] [/color][color=#424242]s[/color][sup]-1[/sup][color=#424242],表示时,将其固定数值取为6.626 070 15 x 10[/color][sup]-34[/sup][color=#424242]来定义千克[/color][color=#424242]。[color=#595959]是用一种全球一致的“自然常数”而非某种主观的标准来定义单位,从而保障单位的[color=#595959]长期稳定性和环宇通用性[/color]。[/color][/color][color=#424242] 但这基于科技的高度发达,否则也无法实现哦![/color][color=#424242] [/color][color=#424242][/color]

  • 推介《计量学报》文章《SI基本单位量子化重新定义及其意义》

    推介《计量学报》文章《SI基本单位量子化重新定义及其意义》

    [img=,690,573]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/08/202008161455138940_2085_1626275_3.png!w690x573.jpg[/img][img=,690,486]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/08/202008161455211817_9729_1626275_3.png!w690x486.jpg[/img][img=,690,563]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/08/202008161455297125_66_1626275_3.png!w690x563.jpg[/img][img=,690,484]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/08/202008161455369363_1944_1626275_3.png!w690x484.jpg[/img][img=,690,545]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/08/202008161455447644_1453_1626275_3.png!w690x545.jpg[/img][img=,690,512]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/08/202008161455507335_7158_1626275_3.png!w690x512.jpg[/img][img=,690,576]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/08/202008161455598020_5772_1626275_3.png!w690x576.jpg[/img][img=,690,482]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/08/202008161456195690_3262_1626275_3.png!w690x482.jpg[/img][img=,690,575]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/08/202008161456298722_3198_1626275_3.png!w690x575.jpg[/img]

  • 传热学三类边界条件的新定义及其背后的物理意义和应用

    传热学三类边界条件的新定义及其背后的物理意义和应用

    [size=16px][color=#339999][b]摘要:针对传热学三类边界条件目前常见的定义,本文从导热、对流和辐射三种传热机理出发介绍了三类边界条件的物理意义及其拓展。另外,本文重点介绍了三类边界条件更直观的温度形式的定义,以及这些边界条件温度形式在热物性测量中的实际应用。[/b][/color][/size][align=center][size=16px]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/size][/align][size=18px][color=#339999][b]1. 传热学三类边界条件的常规定义[/b][/color][/size][size=16px] 在常规条件下,固体物体的热传递有导热、对流和辐射三种形式。依据热传递的这三种基本形式,现有教科书和网络资料对物体传热过程中的三类边界条件定义,可以归纳为:[/size][size=16px] (1)第一类边界条件:规定了物体边界上的温度值。[/size][size=16px] (2)第二类边界条件:规定了物体边界上的热流密度(也称之为热通量)。[/size][size=16px] (3)第三类边界条件:规定了物体边界与周围流体间的表面传热系数和周围流体的温度。[/size][size=16px] 三类边界条件下物体内部的温度变化和传热形式如图1所示。[/size][align=center][size=16px][color=#339999][b][img=01.三类边界条件传热示意图,690,223]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/03/202303301739128668_1088_3221506_3.jpg!w690x223.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图1 物体的三类边界条件及其内部温度变化形式[/b][/color][/size][/align][size=16px] 对于第一类边界条件很容易理解,就是物体在边界处的内外温度相同。[/size][size=16px] 同样,依据能量守恒定律,对于第二类边界条件,则是物体在边界处的热流密度相同,即进入物体表面单位面积上的热量等于在物体内部(边界内)单位面积上传导的热量。由于物体中进入热量并进行热传导,自然会形成温度梯度,这样就会与物体的导热系数发生关系,而这种热流密度与导热系数之间的关系则在很多热计算和导热系数测量中得到应用。[/size][size=16px] 从图1所示的三类边界条件可知,第一和第二类边界条件实际上是对物体导热传热时的描述,而第三类边界条件是对辐射或对流传热时的描述。这里之所以将辐射与对流归为一起,是因为辐射传热可以进行线性化处理近似为对流形式。[/size][size=16px] 当有流体通过或热源辐照物体边界,会使用对流或辐射边界条件,这在许多热工程应用中非常普遍,如散热器、热交换器、发动机和涡轮机等,这种第三类边界条件也会常被用来在对流和辐射条件下对物体的换热系数和热辐射系数进行测量。[/size][size=18px][color=#339999][b]2. 传热学三类边界条件的温度形式定义[/b][/color][/size][size=16px] 在传热学的实际应用中,无论是哪一种边界条件的实现和测量,最基本、最简单也是最直观的是物体边界的温度变化。因此,我们就以温度形式来对这三种边界条件进行说明和补充。[/size][size=16px] (1)第一类边界条件[/size][size=16px] 当物体在恒定的介质温度(T=常数)条件下进行加热时,物体表面温度随时间变化是一条直线,如图2所示,这一类加热(或冷却)的边界条件就是第一类边界条件,也称之为第一类正规工况。[/size][align=center][size=16px][color=#339999][b][img=02.以温度形式表达的三类边界条件示意图,690,193]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/03/202303301739299894_6022_3221506_3.jpg!w690x193.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图2 以温度形式表达的三类边界条件示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px] (2)第二类边界条件[/size][size=16px] 如果介质温度按线性规律变化,物体以恒定的速率被加热或冷却,或者物体是以恒定的热流加热或冷却,此时物体内任一点的温度是时间的线性函数,如图2所示,这就是第二类边界条件,也称之为第二类正规工况。[/size][size=16px] 在第二类边界条件下,经过短暂的初始时间后,物体内部任意点温度会呈线性变化,这使得物体内任意两点之间的温差始终保持不变,这种动态形式称之为准稳态,因此第二类边界条件也称为准稳态边界条件或准稳态工况。[/size][size=16px] 由于第二类边界条件的这种准稳态特性以及简便易操作,只需对物体进行线性加热或冷却就可实现,从而使得这类准稳态边界条件在热物性测试中得到较多应用。通过对被测样品加载恒定的升降温速率,理论上可用于测量任意温度范围内的高低温热物理性能参数,如ASTM E2584量热计法 。这种方法也常被用于各种热分析仪器,如差热量热仪(DTA)、差热扫描量热仪(DSC)和绝热量热仪等。[/size][size=16px] (3)第三类边界条件[/size][size=16px] 常规定义的第三类边界条件,是对实际对流和辐射传热的一种描述,但在传热性能试验测试中较难实现。这是由于第三类边界条件的实验模拟,很难获得稳定的对流环境,特别是实现高低温对流环境的准确控制更为复杂和困难。[/size][size=16px] 为此,可以将第三类边界条件同样转换成温度形式,温度变化呈正弦波形式,如图2所示。这种正弦波形式温度变化的第三类边界条件可以有两种基本形式,一种是纯正弦波变化形式,另一种是在纯正弦波上叠加一个现象变化,即温度在正弦波变化的同时还在线性升温,而温度的线性拟合曲线为一直线。[/size][size=16px] 这种温度形式的第三类边界条件在实际应用经常可以看到,如对于各种薄膜材料的热物性参数测量中,如Angstrom法、ISO 22007-3温度波法、ISO 22007-6温度调节比较法、3Omega法和交流量热法等。这种第三类边界条件在热分析中的重要应用是温度调制式差示扫描量热仪(MTDSC),这是一种在线性温度程序上叠加一个正弦波形式的温度程序,形成热流速率和温度信号的非线性调制的差示扫描量热法。[/size][size=18px][color=#339999][b]3. 总结[/b][/color][/size][size=16px] 通过以上描述和分析可以看出,传热学中的三类边界条件其背后的物理意义分别代表了物体的导热、对流和辐射三种传热机理,但在实际应用中,特别是在材料的热性能测试分析过程中,可将这三类边界条件分别转换为不同的温度变化形式,这将非常便于三类边界条件的工程实现。[/size][size=16px] 实际应用中采用温度形式的第二和第三类边界条件时,尽管测试模型的数学求解相对比较复杂,但除了工程实现简单之外,更重要的优势是可以保证测量的准确性和宽泛的温度范围,这是很多其他方法很难具备的测试能力。[/size][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align]

  • 计量单位将迎来量子化时代

    《计量资讯速递》消息  人们日常所用的“米”“秒”“千克”等计量单位,将被重新定义。记者日前从中国计量院主办的“展望2025——国际计量发展重大挑战”国际研讨会上了解到,当前国际计量体系正在经历历史性变革,国际单位制将以量子等自然界基本常数为基础重新定义。国际计量委员会正在起草关于重新修订国际单位制的草案,且有望于2018年被国际计量大会采纳。计量将向先进制造、医学、新能源等新兴产业和领域发展,带来广泛而深刻的影响。

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