中国计量科学研究院建成的量子化霍尔电阻标准

国际计量委员会推荐 ,1990年 1月 1日起在世界范围内启用量子化霍尔电阻标准代替使用了几十年的电阻实物基准。中国计量科学研究院经过十几年的努力 ,于 2 0 0 3年建成了量子化霍尔电阻标准。自主研制了能满足实际量值传递工作要求的量子化霍尔器件 ,并建成了高精度的低温电流比较仪 ,以把量子化霍尔电阻量值传递到日常检定工作中使用的十进位电阻。课题成果中有多项独创性的成就。目前所建量子化霍尔电阻标准的不确定度为 10 -10 量级 ,达到国际领先水平。     

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国际计量委员会推荐,1990年1月1日起在世界范围内,启用量子化霍尔电阻标准代替电阻实物基准。中国计量科学研究院经过十几年的努力,在2003年建成了量子化霍尔电阻标准装置,并于2004年通过了鉴定。课题组自主研制了能满足实际量值传递工作要求的量子化霍尔器件,并建成了高精度的低温电流比较仪,以把量子化霍尔电阻量值传递到日常检定工作中使用的十进制电阻。课题成果中有多项独创性的成就。目前所建量子化霍尔电阻标准的不确定度达到10-10量级,跃居国际领先水平。     

中国计量科学研究院建成的量子化霍尔电阻标准

国际计量委员会推荐，1990年1月1日起在世界范围内启用量子化霍尔电阻标准代替使用了几十年的电阻实物基准。中国计量科学研究院经过十几年的努力，于2003年建成了量子化霍尔电阻标准。自主研制了能满足实际量值传递工作要求的量子化霍尔器件，并建成了高精度的低温电流比较仪，以把量子化霍尔电阻量值传递到日常检定工作中使用的十进位电阻。课题成果中有多项独创性的成就。目前所建量子化霍尔电阻标准的不确定度为10^-10量级，达到国际领先水平。     

中国计量科学研究院建成量子化霍尔电阻标准

国际计量委员会推荐，1990年1月1日起在世界范围内启用量子化霍尔电阻标准代替使用了几十年的电阻实物基准。中国计量科学研究院经过十几年的努力，在2003年建成了量子化霍尔电阻标准。课题组自主研制了能满足实际量值传递工作要求的量子化霍尔器件，并建成了高精度的低温电流比较仪，以把量子化霍尔电阻量值传递到日常检定工作中使用的十进电阻值。课题成果中有多项独创性的成就。目前所建量子化霍尔电阻标准的不确定度为10^-10量级，达到国际领先水平。     

中国的量子化霍尔电阻标准

1988年10月举行的国际计量委员会(CIPM)第77次会议决定,从1990年1月1日起在世界范围内启用量子化霍尔电阻标准。中国计量科学研究院从1987年起也开始了建立量子化霍尔电阻标准的研究课题,该项标准现已建成,用量子化霍尔效应复现的10kΩ和1kΩ电阻量值的不确定度为2.2×10~(-8)。     

交流量子化霍尔效应及其应用

利用量子化霍尔效应实现的直流电阻自然基准已经得到广泛应用,国际计量委员会给出了量子化霍尔电阻的国际推荐值作为各国统一电阻量值的依据。为了保持单位的一致性,交流阻抗的单位亦应溯源到量子化霍尔电阻,国际上因此开展了交流量子化霍尔电阻的研究。目前从交流量子化霍尔电阻传递出电容量值的不确定度已达到１～２×１０－７,可以基本满足实际工作中交流阻抗单位准确度的需要。要进一步提高交流量子化霍尔电阻的准确度,则需要在一些基础性的研究方面作更为深入的工作。     

简讯

我院召开“量子化霍尔电阻基准”成果鉴定会　　 9月 13日 ,由国家质检总局主持在中国计量科学研究院召开了“量子化霍尔电阻基准”成果鉴定会。国家质检总局蒲长城副局长对该课题取得的良好成绩 ,给予了高度的评价。他说 ,国家计量基准属于前瞻性、探索性与国际接轨的基础性研究 ,它是推动技术创新 ,维护国家安全、促进国民经济发展的重要手段和保障。国际发展趋势是建立量子基准 ,量子化霍尔电阻基准的建立 ,对于提高计量基标准的研究 ,全国量值溯源都有着重要的意义。他希望各位专家对该课题给予客观科学的评价 ,并提出好的建议。量子化…     

实验室动态

计量院交流电阻计量标准通过验收近日,中国计量科学研究院科技部基础性工作专项“国家现代电学计量标准和检测体系的建立和完善”之子课题“交流电阻计量标准”通过验收。建立交流电阻计量标准,将交流阻抗的量值溯源到量子化霍尔电阻计量基准,并扩展电阻计量标准的测量范围和频带,满足了实际工作的需要,对完善我国电磁计量综合测量能力,提高我国在国际计量界的地位具有十分重要的意义。此外,建立交流电阻计量标准对于计量单位制的进一步发展,以及在用基本物理常数来定义计量基准的研究方面,都起着十分关键的作用。(孙玉芝)     

量子化霍尔电阻国家标准的研究

中国计量科学研究院在2003年建成了量子化霍尔电阻标准装置。成功研制了系统的核心器件—量子化霍尔器件。并通过对低温电流比较仪系统及运行过程的研究,发现了氦气气压波动引起的冻结磁通蠕动导致的附加噪声是限制系统不确定度的主要原因。进而提出了一种新型的气压滤波器,消除了这些干扰因素。还改进了电路动态特性,改善了前馈补偿环节,把匝数比提高了8倍,信噪比也因而提高了8倍。完成的量子化霍尔电阻标准装置的综合不确定度为2.4×10-10(k=1)。     

四项国家计量基准采纳国际单位制新定义值

近日,市场监管总局发布2021年第5号公告,批准我国基于量子化效应建立的电学计量基准——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、直流电阻(量子化霍尔电阻)基准装置复现单位量值采纳国际单位制(SI)新定义值。2018年11月16日,第26届国际计量大会(CGPM)表决通过“修订国际单位制(SI)”的1号决议。     

计量院研制成功量子化电学基准

本刊讯量子化电学基准有两项 ,约瑟夫森量子电压基准和量子化霍尔电阻基准。我院的约瑟夫森量子电压基准 ,１９９８年获国家科技进步二等奖。量子化霍尔技术难度很大 ,近期经科技人员努力 ,突破了难关 ,取得了良好结果。２０００年计量院完成了“量子化霍尔电阻基准”课题的研制工作 ,并在同年１０月与日本电子综合技术研究所（ＥＴＬ）进行了双边比对 ,比对结果两国１Ω电阻量值的差别为１ ３ｎΩ。根据日本专家估计 ,用１Ω实物电阻作为可运输标准进行此种双边比对时 ,其不确定度约为±５ｎΩ。中、日两国的此项比对结果在国际上已发表的…     

启用量子化霍尔电阻基准时国内直流电阻量值的修正

报告了2003年以来采用量子化霍尔电阻(QHR)监测的原国家电阻基准的长期漂移率;通过直流电阻副基准分别与QHR和原主基准比对,确定了原主基准相对于QHR的偏差.2008年1月1日启用QHR新基准时,溯源到原基准的直流电阻及相关量值的修正量为-0.70 μΩ/Ω,该修正量的不确定度为0.05 μΩ/Ω,涉及到一等及其以上各级电阻计量标准.     

基于量子自然基准的新型电流计量技术研究

在现代军事计量中，电磁计量直接影响国防建设质量和武器技战水平。现有电学计量体系中，基于约瑟夫森效应和量子化霍尔效应的量子电压和量子电阻的基准装置已经完成建设并已投入应用，然而基于量子效应的电流基准仍处于探索阶段。本论文基于高灵敏度原子磁力仪技术提出一种新型电流计量技术，可将电流间接溯源至约瑟夫森效应、量子化霍尔效应和拉莫尔进动效应三种量子自然基准。该技术有潜力用于建设电流计量基准装置和研制基于量子自然基准的新型电流比较仪。具体阐述了电流计量及量值传递方案的物理思想和实施过程，并通过相关实验验证了方案的可行性。     

NIM用计算电容测定的量子化霍尔电阻的SI值

量子化霍尔电阻的ＳＩ值的准确测定对进一步改进冯·克里青常数的准确度及国际基本物理常数平差均有重要意义。中国计量科学研究院于１９９４年春用计算电容测定了量子化霍尔电阻的ＳＩ值，测得ｉ＝１时的量子化霍尔电阻的ＳＩ值为ＲＨ＝２５８１２．８０８４（３４）Ω，其不确定度为１．３×１０－７（１σ）。     

四项国家计量基准采纳国际单位制新定义值

正本刊讯近日,市场监管总局发布2021年第5号公告,批准我国基于量子化效应建立的电学计量基准——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、直流电阻(量子化霍尔电阻)基准装置复现单位量值采纳国际单位制(SI)新定义值。2018年11月16日,第26届国际计量大会(CGPM)表决通过"修订国际单位制(SI)"的1号决议,千克、安培、开尔文、摩尔等4个基本单位的定义与内涵发生重大变化。     

用于量子化霍尔电阻标准的GaAs/AlGaAs异质结二维电子气结构

设计并利用分子束外延生长了GaAs/AlGaAs异质结结构,以制作应用于中国电阻基准的量子化霍尔电阻器件.报道了这种制作量子化霍尔电阻器件的步骤及结果,讨论了利用77 K下二维电子气的载流子浓度和迁移率数据初步判断其是否适合用于量子化霍尔电阻标准的方法和该方法的局限性.     

我国量子化霍尔电阻基准研究取得重大成果

中国计量科学研究院在量子电阻计量基准研究中取得了重大成果．具有我国自主知识产权的量子化霍尔电阻基准最近通过专家鉴定．这标志着我国量子计量科学研究已经达到了世界领先水平。     

我国量子化霍尔电阻标准研究取得重大成果

中国计量科学研究院在量子电阻计量基准研究中取得了重大成果,具有我国自主知识产权的量子化霍尔电阻基准9月13日通过专家鉴定,标志着我国量子计量科学研究在这一领域达到了世界领先水平。     

基于量子化霍尔电阻考核的国家电阻基准的稳定性

报告了自1990年以来通过与量子化霍尔电阻比对考核的国家直流电阻（实物）基准的长期漂移率及偏差。结果表明2001年以来，国家直流电阻（实物）副基准的漂移率为-0．0551μΩ／a，主基准的漂移率为-0．0808μΩ／a；2006年10月25日，国家直流电阻（实物）基准复现的电阻量值较量子化霍尔电阻的相对偏差为＋0．677mm，预计2007年1月1日需要修正-0．69μΩ／a。     

电磁计量学研究进展评述

2019年5月20日,国际单位制(SI)实现了7个基本单位均以基本物理常数为基准,计量体系迎来“计量单位量子化”和“量值传递扁平化”重大变革。电磁计量在计量学领域中占据极为重要的地位,开展电磁计量研究对保持我国量值传递先进性、促进计量学新发展具有重要意义。介绍了电磁计量的基本特性,综述了其在量子标准及芯片、能量天平、交流电量计量、交流阻抗及比率计量、高压计量、磁参量计量等方面的国内外发展现状,对电磁计量科学技术的发展趋势进行了展望。