Современное состояние эталонной базы Российской Федерации в области измерений длины и угла

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.

1. Recommended 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).

2. 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.

3. Kononova 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.2018.8435561

4. Захаренко 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.2020-2-3-5

5. Акимова 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.2021-10-3-7

6. Денисов 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.

7. Скворцов 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/QE2004v034n12ABEH002851

8. Jungner 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/10.1117/12.208229

9. Holzwarth 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/s003400100633

10. Игнатович 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.

11. Холл 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.1353

12. Хэнш Т. В. Страсть к точности // Успехи физических наук. 2006. Т. 176. № 12. С. 1368–1380. https://doi.org/10.3367/UFNr.0176.200612j.1368

13. Ye 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.2003.819109

14. Чекирда 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.

15. 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.

16. 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.