【儀表網 儀表產業】 10月30日，計量局發布了千克復現方法關鍵比對的報告，中國計量院能量天平比對團隊采用NIM-2能量天平裝置代表我國參加了此次比對，我國的測量結果與比對參考值的相對偏差為1.17×10-8，綜合不確定度為4.49×10-8量級，成為繼加拿大、美國、計量局之后，第4個采用電天平方案在真空中達到10-8量級測量能力。這標志著我國的測量數據得到計量委員會的認可，并參與約定值的確定，進而用于新定義實施后質量單位的量傳。
 

　　質量單位千克的重新定義被學術期刊《自然(Nature)》稱為像尋找希格斯粒子一樣的世界6大科學難題之一。1975年英國國家物理實驗室(NPL)提出功率天平方案至今，上已經為此付出了幾十年的努力。目前，能夠利用普朗克常數復現質量單位千克的方法主要有3種，分別為：功率天平法、能量天平法和硅球方案。采用功率天平方案開展研究的，除英國外，還有美、法、韓、瑞士、加拿大、新西蘭、土耳其等國和計量局，歷時10~40多年不等。硅球方案由以德國計量院主導，日本、意大利等國計量院參與組成的阿伏伽德羅常數合作組織聯合研究。2006年，中國工程院院士、中國計量院研究員張鐘華院士及其團隊自主提出一種新方案——能量天平方案。歷經10多年的努力，團隊已經研制成第二代裝置能量天平裝置NIM-2。
 

　　2018年11月，第26屆計量大會的1號決議批準了對千克等四個基本單位進行重新定義。2019年5月20日，質量單位千克的新定義正式實施。但是，計量委員會認為，在2017年為質量單位重新定義而進行平差時，各國提供的普朗克常數的測量結果的一致性不足以保證各個國家的裝置在復現質量單位時是一致的。因此決定，在有充足的數據證明各個國家的復現裝置的一致性之前，質量的量傳，將通過比對的方式，得到一個約定值，進而由約定值為基準進行量傳。2019年，計量局組織了千克復現方法關鍵比對。目前上從事千克復現方案研究的有計量局和14個國家計量實驗室，其中7家采用3種不同方案參加此次比對包括，加拿大、美國、計量局、和韓國采用功率天平方案，中國采用能量天平方案，德國和日本采用硅球方案。
 

　　參加此次比對的7家實驗室都為質量測量水平實驗室，其中包括我國在內，共有六個國家達到了10-8量級的準確度水平。中國計量院采用NIM-2能量天平裝置對兩顆比對樣品(1顆鉑銥合金砝碼和1顆不銹鋼砝碼)測量的相對標準不確定度分別為5.2×10-8和6.5×10-8。經計量局對各國的數據綜合評定，我國的測量結果與比對參考值(KCRV)的相對偏差為1.17×10-8，不確定度為4.49×10-8，這相當于要分辨出一頭長頸鹿(約1.8噸)吃下一片樹葉(約0.1克)后的體重變化量。此次比對數據表明，我國研制的能量天平試驗裝置的測量能力得到了計量委員會的認可，據此可以建立我國自主可控的質量單位復現裝置和新的質量量值傳遞系統。
 

　　近年來，我國積極參與單位制的重大變革―千克的重新定義，自主提出的能量天平方案的測量水平得到了不斷的提升，經過13年的發展，從無到有，比對測量結果達到先進行列。