计量技术体系 面临历史性变革
2017-09-10 08:00:32
在高科技时代,长度不止细分到纳米,时间不止细分到飞秒。新国际单位制的技术开放性对未来所有关于精度方面的技术进步都极为有利。伴随测量精度大幅提升,一大批革命性的新技术由此诞生,将带来产业的跨越式发展。比如说,精准测量支撑纳米技术和石墨烯的应用、促进先进制造中航空发动机的精度提升、推动精准医疗产业的发展等等。
记者:请您介绍一下我国为应对SI变革有哪些计划和措施?中国计量科学研究院在这方面做了哪些工作?
新的国际单位制变革从根本上改变了传统的单极化的量值溯源理念。基于单位制新定义的原位复现方法和零链条溯源理念已经由英国、美国提出,并积极推进相应的研究工作。传统上,以专职复现、保存,并传递基本单位量值为核心工作的计量院,在国际单位制变革中需要逐渐增加适合现场需要、方便实用的量值复现方法研究,不同复现方法之间的差异、影响研究,以及如何协调不同方法复现结果的研究。传统的以输出准确测量量值为产品的计量院,向社会提供的产品将逐渐转变为提供准确测量的整体解决方案。计量机构与社会需求的融合度将进一步提高。
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在应用方面,比如我们研制的两米线纹比长仪、高精度激光二坐标标准装置等系列以激光波长米为基准的几何量基准,对保证生产制造中几何参量量值的准确一致,建立起几何量计量体系起到了重要作用。此外,面向坎德拉量子化的光子计量研究工作,也已形成了面向单光子探测和微弱光辐射计量较为全面的校准测量能力。
方向:我国计量界很早意识到国际单位制变革的迫切性,及其可能带来的挑战和机遇。为应对国际单位制变革,近几十年来,作为中国的计量院——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。2005年以来开展了旨在应对国际单位制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。我们研制的时间频率基准——NIM5铯原子喷泉钟通过国际计量局认可参与驾驭国际原子时(TAI)。
不过对于大多数普通民众来说,国际单位制变革前后,日常生活中的测量活动没有明显差别,电子秤、加油泵、血压计等该怎么用还怎么用;实验室中的全血细胞计数和工业大尺寸坐标测量机等,新定义也不会让它们显示不一样的数值。因为,国际计量界对单位制修订重要的要求是这一修订过程要平缓过渡,不能对社会生活、对任何测量服务造成突变性的、明显的影响。不过国际单位制变革对生活带来的影响是潜移默化的,未来将会因为这一变革催生某种科技产业,对我们的生活带来直接的变化。
记者:目前国际上主要的计量大国针对国际单位制变革有哪些应对措施?
方向:目前,世界主要计量大国为应对国际单位制变革已提前进行了布局,开展了大量与国际单位制重新定义有关的基础前沿研究,比如通过大量的研究工作完成新的量值复现方法研究,以及与传统量值传递方法平稳衔接的研究等等。