izmertechИзмерительная техникаIzmeritel`naya Tekhnika0368-10252949-5237ФГУП "ВНИИФТРИ"10.32446/0368-1025it.2022-7-18-23izmertech-1605Research ArticleГОСУДАРСТВЕННЫЕ ЭТАЛОНЫSTATE STANDARDSСовременное состояние эталонной базы Российской Федерации в области измерений длины и углаThe current state of the reference base of the Russian Federation in the field of length and angle measurementsЗахаренкоЮ. Г.ZackharenkoY. G.

Юрий Гордеевич Захаренко

Санкт-Петербург

Yuri G. Zackharenko

St. Petersburg

Y.G.Zackharenko@vniim.ruКононоваН. А.KononovaN. A.

Наталья Александровна Кононова

Санкт-Петербург

Natalia A. Kononova

St. Petersburg

N.A.Kononova@vniim.ruКосьминаМ. А.KosminaM. A.

Марина Андреевна Косьмина

Санкт-Петербург

Marina A. Kosmina

St. Petersburg

m.a.kosmina@vniim.ruФомкинаЗ. В.FomkinaZ. V.

Зоя Викторовна Фомкина

Санкт-Петербург

Zoya V. Fomkina

St. Petersburg

Z.V.Fomkina@vniim.ruЧекирдаК. В.ChekirdaK. V.

Константин Владимирович Чекирда

Санкт-Петербург

Konstantin V. Chekirda

St. Petersburg

K.V.Chekirda@vniim.ruВсероссийский научно-исследовательский институт метрологии им. Д. И. МенделееваРоссияD. I. Mendeleyev Institute for Metrology (VNIIM)Russian Federation202211052023071823Copyright © Захаренко Ю.Г., Кононова Н.А., Косьмина М.А., Фомкина З.В., Чекирда К.В., 20232023Захаренко Ю.Г., Кононова Н.А., Косьмина М.А., Фомкина З.В., Чекирда К.В.Zackharenko Y.G., Kononova N.A., Kosmina M.A., Fomkina Z.V., Chekirda K.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.izmt.ru/jour/article/view/1605

Представлено современное состояние эталонной базы Российской Федерации в области измерений длины и угла. Приведены описание и основные метрологические характеристики Государственного первичного эталона единицы длины – метра ГЭТ 2-2021 и Государственного первичного эталона единицы плоского угла ГЭТ 22-2014. Освещены возможности ВНИИМ им. Д. И. Менделеева по проведению калибровки, испытаниям в целях утверждения типа, поверке и аттестации современных высокоточных средств измерений длины и плоского угла, принцип действия которых основана использовании стабилизированных источников лазерного излучения. На сегодняшний день ГЭТ 2-2021 обеспечивает передачу единицы длины источникам лазерного излучения в диапазоне длин волн 500–1050 нм с помощью состоящего из оптической частотной гребёнки и водородного стандарта частоты комплекса аппаратуры и лазерным измерительным системам в диапазоне 1·10–9–30 м с применением лазерных интерференционных компараторов. ГЭТ 22-2014 обеспечивает передачу единицы плоского угла лазерным измерительным системам в диапазоне 0–360° с помощью поворотного стола и цифровых автоколлиматоров. Обоснована необходимость прослеживаемости источников лазерного излучения и лазерных измерительных систем к государственным первичным эталонам. Рассмотрены дальнейшие перспективы развития эталонной базы в области измерений длины и угла.

The current state of the reference base of the Russian Federation in the field of length and angle measurements is presented. The description and main metrological characteristics of the State Primary Standards of the unit of length – meter GET 2-2021 and the unit of plane angle GET 22-2014 are given. The possibilities of D. I. Mendeleyev Institute for Metrology for carrying out calibration, testing for type approval, verification and certification of modern high-precision measuring equipment of length and plane angle, which are based on stabilized laser radiation sources, are described. To this date, the State Primary Standard of the unit of length – meter GET 2-2021 provides transferring of the unit of length to laser radiation sources in the wavelength range from 500 to 1050 nm by the optical frequency comb with hydrogen frequency standard, and laser measuring systems in the range from 1·10–9 to 30 m by the complex of laser interference comparators. The State Primary Standard of the unit of plane angle GET 22-2014 provides transferring of plane angle to such systems in the range from 0 to 360° using a rotary table and digital autocollimators. The necessity of traceability of laser radiation sources and laser measuring systems to State primary standards is substantiated. Further prospects for the development of the reference base in the field of length and angle measurements are considered.

государственный первичный эталон единицы длиныгосударственный первичный эталон единицы плоского углавоспроизведение единицыпередача единицычастотно-стабилизированные лазерыоптическая частотная гребёнкалазерные измерительные системыState Primary Standard of the unit of lengthState Primary Standard of the unit of plane anglerealization of the unittransferring of the unitstabilized laseroptical comb generatorlaser measuring systemsReferencesRecommended values of standard frequencies for applications including the practical realization of the metre and secondary representations of the second. 2016. [Электрон. ресурс]. URL: https://www.bipm.org/en/publications/ mises-en-pratique/standard-frequencies (дата обращения: 05.04.2022).Recommended values of standard frequencies for applications including the practical realization of the metre and secondary representations of the second. 2016, available at: https:// www.bipm.org/en/publications/mises-en-pratique/standardfrequencies (accesed: 05.04.2022).Александров В. С., Захаренко Ю. Г., Кононова Н. А., Лейбенгардт Г. И., Федорин В. Л., Чекирда К. В. Государственный первичный эталон единицы длины – метра ГЭТ 2-2010 // Измерительная техника. 2012. № 6. С. 3–7.Alexandrov V. S., Zakharenko Yu. G., Kononova N. A., Leibengardt G. I., Fedorin V. L., Chekirda K. V., Measurement Techniques, 2012, vol. 55, pp. 595–602. https://doi.org/10.1007/s11018-012-0007-yKononova N. A., Zackharenko Yu. G., Fedorin V. L., Fomkina Z. V., 2018 International Conference Laser Optics (ICLO, p. 371. https://doi.org/10.1109/LO.2018.8435561Kononova N. A., Zackharenko Yu. G., Fedorin V. L., Fomkina Z. V., 2018 International Conference Laser Optics (ICLO, p. 371. https://doi.org/10.1109/LO.2018.8435561Захаренко Ю. Г., Кононова Н. А., Федорин В. Л., Фомкина З. В., Чекирда К. В. Перспективы развития эталонной базы Российской Федерации в области измерений длины // Измерительная техника. 2020. № 2. С. 3–5. https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2020-2-3-5Zakharenko Yu. G., Kononova N. A., Fedorin V. L., Fomkina Z. V., Chekirda. K. V., Measurement Techniques, 2020, vol. 63, pp. 77–80. https://doi.org/10.1007/s11018-020-01753-9Акимова Т. П., Захаренко Ю. Г., Кононова Н. А., Федорин В. Л., Фомкина З. В., Чекирда К. В. Государственный первичный эталон единицы длины – метра ГЭТ 2-2021 // Измерительная техника. 2021. № 10. С. 3–7. https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2021-10-3-7Akimova T. P., Zackharenko Yu. G., Kononova N. A., Fedorin V. L., Fomkina Z. V., Chekirda K. V., Measurement Techniques, 2022, vol. 64, pp. 789–793. https://doi.org/10.1007/s11018-022-02005-8Денисов В. И., Игнатович С. М., Квашнин Н. Л., Скворцов М. Н., Фарносов С. А. Прецизионная модуляция лазерного излучения акустооптическим модулятором для стабилизации Nd:YAG-лазера по оптическим резонансам в молекулярном йоде // Квантовая электроника. 2016. Т. 46. № 5. С. 464–467.Denisov V. I., Ignatovich S. M., Kvashnin N. L., Skvortsov M. N., Quantum Electronics, 2016, vol. 46, no. 5, pp. 464– 467. https://doi.org/10.1070/QEL16015Скворцов М. Н., Охапкин М. В., Невский А. Ю., Багаев С. Н. Оптический стандарт частоты на основе Nd:YAGлазера, стабилизированного по резонансам насыщенного поглощения в молекулярном йоде с использованием второй гармоники излучения // Квантовая электроника. 2004. Т. 34. № 12. С. 1101–1106. https://doi.org/10.1070/QE2004v034n12ABEH002851Skvortsov M. N., Okhapkin M. N., Nevskii A. Yu., Bagayev S. N., Quantum Electronics, 2004, vol. 34, no. 12, pp. 1101– 1106. https://doi.org/10.1070/QE2004v034n12ABEH002851Jungner P., Eickhoff M. D., Swartz St. D., Ye Jun, Hall J. L., Waltman St. B., Proc. SPIE, 1995, vol. 2378, pp. 22–34. https://doi.org/10.1117/12.208229Jungner P., Eickhoff M. D., Swartz St. D., Ye Jun, Hall J. L., Waltman St. B., Proc. SPIE, 1995, vol. 2378, pp. 22–34. https://doi.org/10.1117/12.208229Holzwarth R., Nevsky A. Yu., Zimmermann M., Udem Th., Hansch T. W., Von Zanthier J., Walther H., Knight J. C., Wadsworth W. J., Russell P. St. J., Skvortsov M. N., Bagayev S. N., Applied Physics B, 2001, vol. 73, pp. 269–271. https://doi.org/10.1007/s003400100633Holzwarth R., Nevsky A. Yu., Zimmermann M., Udem Th., Hansch T. W., Von Zanthier J., Walther H., Knight J. C., Wadsworth W. J., Russell P. St. J., Skvortsov M. N., Bagayev S. N., Applied Physics B, 2001, vol. 73, pp. 269–271. https://doi.org/10.1007/s003400100633Игнатович С. М., Квашнин Н. Л., Скворцов М. Н. Сдвиг частоты иодного оптического стандарта частоты в зависимости от величины пробной модуляции частоты излучения, давления и температуры газа в поглощающей ячейке // Квантовая электроника. 2018. Т. 48. № 10. С. 973–976.Ignatovich S. M., Kvashnin N. L., Skvortsov M. N., Quantum Electronics, 2018, vol. 48, no. 10, pp. 973–976. https://doi.org/10.1070/QEL16609Холл Дж. Л. Определение и измерение оптических частот: перспективы оптических часов – и не только // Успехи физических наук. 2006. Т. 176. № 12. С. 1353–1367. https://doi.org/10.3367/UFNr.0176.200612i.1353Hall J. L., Defi nition and measurement of optical frequencies: perspectives of optical clocks – and more, Physics-Uspekhi, 2006, vol. 176, no. 12. pp. 1353–1367. (In Russ.) https://doi.org/10.3367/UFNr.0176.200612i.1353Хэнш Т. В. Страсть к точности // Успехи физических наук. 2006. Т. 176. № 12. С. 1368–1380. https://doi.org/10.3367/UFNr.0176.200612j.1368Hensh T. V., Passion for accuracy, Physics-Uspekhi, 2006, vol. 176, no. 12. pp. 1368–1380. (In Russ.) https://doi.org/10.3367/UFNr.0176.200612j.1368Ye J., Schnatz H., Hollberg L. W., Journal of Selected Topics in Quantum Electronics, 2003, vol. 9, no. 4, pp. 1041– 1058. https://doi.org/10.1109/JSTQE.2003.819109Ye J., Schnatz H., Hollberg L. W., Journal of Selected Topics in Quantum Electronics, 2003, vol. 9, no. 4, pp. 1041–1058. https://doi.org/10.1109/JSTQE.2003.819109Чекирда К. В., Косьмина М. А., Лейбенгардт Г. И., Шур В. Л., Лукин А. Я. Совершенствование государственного первичного эталона плоского угла // Измерения и испытания в судостроении и смежных отраслях. СУДОМЕТРИКА-2014: Тез. докл. 2014. С. 157–159.Chekirda K. V., Kosmina M. A., Leibengardt G. I., Shur V. L., Lukin A. Ya., Improvement of the state primary standard of the unit plane angle, Measurements and tests in shipbuilding and related industries. SUDOMETRICA-2014, Abstracts of reports, 2014, pp. 157–159. (In Russ.)Чекирда К. В., Шур В. Л., Лукин А. Я. Исследование нового государственного первичного эталона плоского угла // Метрология времени и пространства: Материалы VIII Международного симпозиума. 2016. С. 182–184.Chekirda K. V, Shur V. L., Kosmina M. A. Investigations of the state primary standard of the unit plane angle, Metrology of time and space. Materials of the VIII International Symposium, 2016, pp. 182–184. (In Russ.)Захаренко Ю. Г., Кононова Н. А., Фомкина З. В., Чекирда К. В., Лукин А. Я. Разработка прикладного программного обеспечения для комплекса аппаратных средств высшей точности для воспроизведения и передачи единицы длины // Приборы. 2018. № 12 (222). С. 42–47.Zakharenko Yu. G., Kononova N. A., Fomkina Z. V., Chekirda K. V., Lukin A. Ya., The development of application software of the new equipment for realization and transmission of the length unit, Pribory, 2018, no. 12 (222), pp. 42–47. (In Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.