建立新一代约瑟夫森电压基准——正弦量子电压信号的合成

利用SINIS型约瑟夫森结阵建立的新一代约瑟夫森电压基准可以合成动态电压信号,论文研究了交流量子电压的合成方法,研制了用于合成交流量子电压的SINIS结高速驱动装置,深入分析了合成交流量子电压的误差及测量不确定度。实验结果表明,目前合成1 V峰值60 Hz频率的交流电压,其有效值的测量不确定度优于2×10-6量级。用SINIS结高速驱动装置合成的交流量子电压具有很好的稳定性和良好的不确定度指标。交流量子电压的成功合成填补了国内该研究领域的空白,为进一步建立我国首个交流量子电压基准奠定了良好基础。     

交流约瑟夫森电压合成装置的研究

设计制作了一套交流约瑟夫森电压合成装置(JAWS),能够驱动1 V SINIS型可编程约瑟夫森结阵合成峰值1.2 V、 200 Hz以下频率的交流量子电压。实验结果表明,该装置能够合成200 Hz以下频率的交流量子电压,且合成60 Hz交流电压的不确定度优于5×10^-6,为进一步开展我国首个交流量子电压基准的研究工作奠定了基础。     

智能交通系统中图像融合与压缩技术

针对智能交通系统信息采集的需要,提出基于小波分析的图像融合和零树编码的小波图像压缩算法,利用小波变换将红外和可见光图像进行融合,利用各子带小波系数对图像恢复的重要程度和人眼的视觉特性对融合图像进行压缩,算法的实际应用提高了所采集的交通信息的完整性、统一性和容错性,并改善了智能交通系统的服务质量。     

免液氦量子电压标准低温系统设计与研究

提出一种免液氦量子电压标准低温系统，给出了设计和结构，详细分析了10 K左右NMIJ结阵的结构和超导特性。实验结果表明，设计和研制的免液氦量子电压标准低温系统，能够较好地为NMIJ约瑟夫森结阵提供10 K左右低温环境，测得的临界电流和超导量子电压台阶宽度满足结阵超导特性使用要求，为下一步直流量子电压的准确输出奠定了基础。     

中国计量科学研究院量子电压基准研究与发展综述

对中国计量科学研究院(NIM)研究建立的约瑟夫森量子电压基标准及相关应用研究情况进行了综述。NIM自1993年研究建立了国家量子电压基准，之后进行了与国际计量局的1 V和10 V的两次现场比对，比对一致性的相对不确定度均小于1.1×10^-10。重点描述了NIM建立可编程量子电压基准(PJVS)的研究工作，以及以此为基础合成交流量子电压和交流标准源量值传递的进展情况，并介绍了对PJVS进行的一些创新和应用拓展的工作。     

免液氦量子电压标准热传导特性

基于小型Gifford-McMahon(G–M)制冷机的低温系统是免液氦量子电压标准的关键组件之一，然而由于量子效应的电学表征与结阵表面温度密切相关，结阵芯片对环境温度高度敏感。特别是当结阵表面辐照较大功率的微波时，大量热负荷加剧了无液氦环境下超导量子态的不稳定性。针对上述问题，深入分析和研究了免液氦量子电压标准的低温固体热传导特性，建立低温恒温系统两级辐射漏热及结阵接触热传导模型，应用该模型设计了低温恒温器，并开展了结阵温度稳定性和超导电流–电压(I–U)特性实验。实验结果表明：2伏可编程约瑟夫森结阵所有子阵列的量子电压台阶宽度均大于1.3 mA，验证了所提模型的准确性和可行性。该研究的相关理论和方法可为免液氦量子电压标准低温系统设计和完善提供重要依据。