可编程约瑟夫森结阵偏置组合算法研究

在可编程约瑟夫森量子电压标准系统中,快速并准确地计算各约瑟夫森子结阵的偏置状态是实现量子电压精准输出的前提。传统的枚举-索引算法通过遍历所有可能的偏置组合以寻找最优解,因此计算效率较低,难以适应量子电压非周期性连续变换输出等特殊应用场景。基于此,提出了一种面向三进制可编程约瑟夫森结阵的偏置组合算法。首先根据各子结阵中包含的约瑟夫森单结数量特征对子结阵进行自适应分组,并据此快速计算预偏置组合;进一步地,结合近似计算方法和量化误差补偿方法,克服预偏置组合中可能存在的子结阵失效、亚分辨率设计等特殊问题。实验结果表明,该算法在多种条件下均能找到最优偏置组合,并且计算效率明显优于传统的枚举-索引算法。     

10V约瑟夫森结阵电压基准

在 1V约瑟夫森结阵电压基准的基础上 ,10 V约瑟夫森结阵电压基准于 1999年底在中国计量科学研究院量子部电压实验室建立。其校准电压在 0 .1V～ 10 V范围内连续可调。校准固态电压标准 10 V输出值的合成不确定度为 5.4× 10 -9(1σ)     

约瑟夫森结阵器件的研究进展

介绍了约瑟夫森效应在电压基准方面的应用,综述了目前国内外对用于电压基准的约瑟夫森结阵的研究和发展过程,重点介绍了国内用于电压基准的Nb/NbxSi1-x/Nb单结的研究进展。     

基于SNS型双路约瑟夫森结阵驱动方法研究

根据SNS型双路约瑟夫森结阵的驱动原理以及结阵分段特点,提出了平衡三进制驱动算法,实现了双路约瑟夫森结阵偏置状态的快速计算。根据约瑟夫森结阵的偏置状态以及组合方式,采用节点电压法,准确合成了双路阶梯波交流量子电压的台阶电压值,最终实现了最小分辨率为2个结,有效位为15位的交流量子电压输出。双路交流量子电压互测实验结果表明,合成交流量子电压的最大误差为0.06 μV,双路信号同步性测试实验中,两个通道的相位差为-0.01 μrad,证明了合成双路交流量子电压具有较高的幅值准确度和相位同步性。     

空间光通信综合参数测试用双通道望远系统

提出一种用于空间激光通信综合参数测试的双通道望远系统,长焦通道满足端机远场分布等参数的测量,无焦望远通道可用于跟瞄性能测量。分析了空间激光通信端机远场分布及跟瞄性能测试的原理,设计了一套双通道望远系统装置,该装置光学系统可分别构成离轴卡塞格林系统或离轴三镜无焦望远系统,工作谱段为800～1700nm,通光孔径为300mm。完成了系统的研制和装调,并进行了性能检测,结果表明,长焦通道波像差为0.097λ(λ=632.8nm),无焦通道波像差为0.048λ,均满足设计指标要求。     

双通道衰减测量系统的串扰分析

通过对双平衡混频器的分析,推导出双通道衰减测量系统串扰的分析模型,并对双通道衰减测量系统进行了泄漏测试,验证了分析结果。基于分析结果,得出本振通道的隔离度应不小于120 dB的设计,以使在100 dB量程,串扰影响不大于0.01 dB。串扰分析模型对毫米波双通道衰减测量系统的设计以及不确定度评定具有一定的参考价值。     

计量测试技术的新动态

介绍了国际单位制(SI)基本单位的量纲方程、新定义,以及中国计量研究院在质量单位研究的最新进展.阐明了"能量天平"方案核心中M/T的量纲是欧姆.建立了互感测量装置,自行研制的低频数字补偿器法.模型试验结果表明:测量不确定度主要来自被测标准互感的不稳定性.其不确定度为1.5×10-3,说明了不确定度主要来源于测量位置准确性,采用激光系统后有可能得到改善.该项研究的重要意义在于研究和验证一些国际上已有计量方案,而不是简单地模仿之.     

软件测试技术——计量测试技术的新领域

随着计算机技术的应用,在计量工作中逐渐引入了软件测试技术,作为计量测试技术的拓展与延伸,软件测试技术在现代计量工作中发挥着十分重要的作用。本文介绍了计量测试与软件测试的关系,软件测试的原则、分类及实施过程。     

基于约瑟夫森量子电压的谐波电压测量方法研究

约瑟夫森量子电压目前大多应用于正弦信号的测量,极少有针对谐波信号的研究。对可编程约瑟夫森电压基准应用于谐波检测的可行性进行了研究,实现谐波电压向量子电压过渡。在使用阶梯波交流量子电压进行谐波电压测量时,由于过渡过程和吉布斯现象的存在,部分数据出现较大波动;若将该部分处于过渡过程的数据纳入傅里叶变换,会导致恢复得到的信号幅值和相位失真。针对这一问题,提出了一种新的谐波电压计算方法:加权傅里叶变换。该方法通过将处于过渡过程的数据权重置零的方式,实现了谐波电压的准确测量。实验结果表明,谐波电压幅值和相位测量结果较理想,幅值测量标准差均小于1 μV,相位测量标准差均小于15 μrad。     

现代计量测试技术的进展

基于中国计量研究院在计量学领域里的前沿研究成果,介绍了国际上现代计量技术的发展趋势.     

剩余电压测试及计量

本文从剩余电压的形成、特点和测试要求,说明了目前市场上出现的剩余电压测试仪测试剩余电压的工作原理和测试方法.根据剩余电压测试仪生产过程的计量测试,详细讲解了剩余电压测试仪计量测试的方法和计量测试原理及计量测试步骤.     

专用测试系统计量校准问题讨论

针对计量行业的难点问题之一"专用测试仪器系统"的计量校准问题进行了系统性讨论。首先,从其定义出发,结合其技术目标的特殊性特点,分析了专用测试系统的技术特征。其次,针对其校准中存在的歧义,如综合校准的含义、系统校准的含义等进行了辨析讨论,对于现场校准的三种基本模式特征进行了系统性区分和讨论。最后,针对其计量校准规范的制订难度,提出了制订单参量通用校准规范的方式予以组合使用解决方案,以及具体实现综合性校准和系统性校准的具体步骤。     

多通道应变测试系统校准面临的新问题

阐述了多通道应变测试系统校准方法,分析应变测试系统校准在桥路选择、标准器自动化程度、校准项目等方面面临的新问题,提出了增加桥压、级连标准器、合理确定校准项目等解决途径。     

基于面阵CCD的喷雾测试系统

本文介绍了一种基于面阵CCD的喷雾测试系统 ,该系统利用CCD对液位的高度进行检测 ,并用PC机实现对图像的定位以及数据的实时处理、分析、储存和显示 ,形成智能化的动态测试系统。本系统采用的非接触式测量液位的方法具有普遍的意义。同时本文对测试系统的软硬件的组成作了必要的说明。     

约瑟夫森结Nb电极的实验研究

通过溅射Nb膜张力与氩（Ar）压强的关系，超导转变温度Tc，室温阻扰与液氮温度阻抗比RRT／RLN2，沉积中Ar浓度CAr与负偏压关系的测量和扫描电子显微镜的观察分析，对约瑟夫森结Nb电极作了研究。发现Ar压强在1．1Pa时，Nb膜呈现无应力状态；低负偏压下沉积的Nb膜晶粒结构是由致密膜到圆柱状。在偏压Ub＝－50V时，获得表面致密均匀、晶粒结构合适的Nb膜。对Nb膜用阳极氧化电压谱图（AVS）分析，证实沉积的Nb膜内不存在氧化物、寄生结和分层界面。     

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。     

民用飞机测试体系的讨论

讨论了民用飞机的测试任务和测试活动,概括出三种测试活动:性能测试;功能测试;故障诊断。结合民机各个阶段的测试任务分析,提出了一种民机测试体系技术框架,并将其分为五个方面:任务体系;硬件能力体系;法规体系;量值溯源体系;人才队伍体系。讨论了民机测试体系的构建,并特别讨论了测试活动中计量性的重要性。     

医用磁共振成像系统影像参数的计量测试

自２０世纪８０年代以来 ,医用磁共振成像技术迅猛发展 ,现在已成为一种较先进的医用检查设备。目前各个国家尚无自己的国家标准 ,国际上较为权威的组织有美国医学物理协会 ,美国国家电器生产制造协会。我国在这一领域起步较晚 ,但进步较快。９０年代由中科院和美国安内劳杰科公司合作生成出我国第一台永磁型０１５Ｐ磁共振成像系统 ,随后威达、高斯达、九天等公司的磁共振产品相继问世 ,与国外的厂家 ,如美国的ＧＥ、ＰＩＣＫＥＲ、德国的ＳＩＥＭＥＮＳ、荷兰的ＰＨＩＬＩＰＳ、日本的东芝、岛津等产品形成种类众多、良莠不齐的局面。在这…     

油量表测试系统的设计

本文介绍了对机载电容式油量表测试的方法,并用工控机系统实现了对其测试。     

基于约瑟夫森量子电压的交流功率测量系统及方法研究

基于约瑟夫森量子电压标准设计了交流功率差分测量系统。通过分析差分采样系统的误差分布及误差传递函数,提出换向差分测量方法,减小了差分采样系统的增益误差,提高了电压幅值测量准确度;通过分析衰减系数η,证明了采用换向差分测量较容易实现10-7量级电压幅值测量。通过评估差分采样系统零相位,结果证明了差分采样系统具有较好的相位测量稳定性。分析了交流功率差分测量系统的不确定度分量,评估了功率因数为1.0,0.5 L和0.5 C时的功率测量不确定度,通过与国家交流功率基准装置进行实验比对,证明了基于约瑟夫森量子电压交流功率测量系统不确定度评估的合理性。