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题名标准硅球直径精密测量系统的设计
被引量：12
- 1
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作者
罗志勇
杨丽峰
陈允昌
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机构
中国计量科学研究院
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出处
《计量学报》
EI
CSCD
北大核心
2005年第4期289-294,共6页
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基金
国家科技部固体密度基准研究项目(2002DEA20014)
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文摘
基于多光束干涉的基本原理,导出了使用斐索干涉仪测量硅球直径多光束干涉光强分布的精确公式。针对目前的硅球直径测量系统忽略了多次反射对干涉信号造成的影响和系统中固有的条纹清晰度低的问题,研究了多次反射对干涉信号造成的误差,结果表明其最大光强误差可达到8%。通过对光学干涉系统结构设计和元件参数选择,最大限度地优化了干涉条纹的可见度,并设计出零背景光强标准硅球直径精密测量系统。数值模拟结果表明,该系统不仅极大地提高了干涉条纹对比度、消除了背景噪声,而且可通过改变透镜焦距调节干涉条纹的强度以达到CCD的最佳工作范围,从而提高了光强信号的测量准确度。
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关键词
计量学
标准硅球
固体密度基准
斐索干涉仪
多光束干涉
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Keywords
Metrology
single crystal silicon sphere
Solid density standard
Fizeau interferometer
Multiple-beam interference
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分类号
TB933
[一般工业技术—计量学]
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题名阿伏加德罗常数测量与千克重新定义
被引量：11
- 2
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作者
李岩
张继涛
罗志勇
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机构
清华大学精密仪器与机械学系
中国计量科学研究院
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出处
《科学通报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第10期717-724,共8页
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基金
国家科技支撑计划(2006BAF06B06)
清华大学自主科研计划(2009THZ06057)资助项目
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文摘
阿伏加德罗常数(NA)是一个联系微观尺度和宏观尺度的基本物理常数,它的精确测量可用于重新定义国际基本单位千克和摩尔,因而有助于推动国际单位制的发展.现代NA测量方法为X射线晶体密度法,它以单晶硅为材料,通过测量其摩尔质量、宏观密度和晶格常量得到NA,该方法涉及到的关键技术包括单晶硅材料的生长、大尺寸单晶硅球加工、硅原子量测量技术、X射线干涉术、精密光学干涉技术、超薄膜厚度及成份测量技术等.本文综述了现代NA测量的研究进展、研究难点和未来的研究方向,并以千克重新定义为例,分析了NA测量研究在基础计量学领域的重要作用.
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关键词
计量学
阿伏加德罗常数
X射线晶体密度法
单晶硅球
千克
重新定义
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Keywords
metrology
Avogadro constant
X-ray crystal density
single crystal silicon sphere
kilogram
redefinition
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分类号
O4-0
[理学—物理]
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题名用于阿伏加德罗项目的硅球表面氧化层测量装置研究
被引量：2
- 3
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作者
刘文德
陈赤
樊其明
褚楚
罗志勇
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机构
中国计量科学研究院
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出处
《激光与光电子学进展》
CSCD
北大核心
2016年第3期95-99,共5页
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基金
中国计量科学研究院基本科研业务费项目(AKY1213
23-041440H)
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文摘
基于单晶硅原子计数原理实现阿伏加德罗常数精密测量以及质量千克单位的复现,需要测量单晶硅球体的质量和体积,球表面几个纳米厚的非均匀氧化层分布的精密测量,是确定上述参量修正值的关键。用劳厄晶向法和激光标记确定了硅球表面坐标系统,比较了不同的硅球驱动方式,建立了基于光谱椭偏仪的自动化扫描测量装置,考察了扫描系统的重复性、稳定性;给出了NIM#3号硅球扫描结果,表明表面氧化层椭偏扫描的短期重复性水平达到0.04 nm。
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关键词
测量
单晶硅球
表面氧化层分布
扫描机构
光谱椭偏仪
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Keywords
measurement
single-crystal silicon sphere
surface oxide distribution
scanning mechanics
spectroscopic ellipsometer
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分类号
TB92
[一般工业技术—计量学]
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题名基于压浮原理的单晶硅球密度比较测量方法研究
被引量：2
- 4
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作者
刘子勇
王金涛
许常红
罗志勇
陈朝晖
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机构
中国计量科学研究院
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出处
《计量学报》
CSCD
北大核心
2013年第2期97-100,共4页
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基金
国家自然科学基金（51105347）
国家质量监督检验检疫总局量值传递资助项目（LC0502）
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文摘
为了克服单晶硅球密度测量静力称重法精度受液体表面张力的影响，研究了压浮法进行单晶硅球密度精密比较测量方法和测量系统。在一定的温度下，调节压力，利用液体压缩系数控制液体密度使标准单晶硅球和被测单晶硅球稳定悬浮于工作液体中，通过温度、压力和悬浮高度的测量，计算出二者之间的密度差值。通过双层控温系统保证了液体温度长期波动在±0．25mK内，利用标准单晶硅球在不同温度一压力悬浮条件线性关系计算出液体压缩系数。试验证明，压浮法测量装置实现了单晶硅球密度差值的精密测量，标准测量相对不确定度为2×10-7。
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关键词
计量学
单晶硅球
密度
压浮法
比较测量
温度控制系统
液体压缩系数
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Keywords
Metrology
single-crystal silicon sphere
Pressure floatation method
Density
Comparison measurement
Temperature control system
Liquid compress coefficient
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分类号
TB931
[一般工业技术—计量学]
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