сгенерировать QR код
Открытый доступ
Только для подписчиков
Государственный первичный специальный эталон единицы электрической ёмкости в диапазоне частот от 1 до 300 МГц ГЭТ 107-2019
https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2022-8-9-16
Аннотация
Описаны состав и характеристики Государственного первичного специального эталона единицы электрической ёмкости в диапазоне частот от 1 до 300 МГц ГЭТ 107-2019. Верхняя граница частотного диапазона воспроизведения электрической ёмкости ГЭТ 107-2019 составляет 300 МГц. Это достигнуто в результате разработки эталонной установки с рабочей частотой 300 МГц. Рассмотрены принцип действия установки и алгоритмы обработки измерений. Неисключённая относительная систематическая погрешность ГЭТ 107-2019 составляет 5·10–5–1·10–3 (в зависимости от рабочей частоты), относительное среднеквадратическое отклонение результата измерений при воспроизведении единицы – 3·10–6–3·10–4, что превосходит возможности национальных эталонов других стран. Разработана и утверждена Государственная поверочная схема для средств измерений электрической ёмкости в диапазоне частот 1–300 МГц. ГЭТ 107-2019, а также подчинённые эталоны и средства измерений широко используются в микро- и наноэлектронике, биомедицине, радиоэлектронной промышленности, приборостроении, при разработке и производстве современных материалов и оборудования.
Об авторах
А. М. Шилов
Западно-Сибирский филиал ФГУП «ВНИИФТРИ»;
Новосибирский национальный исследовательский государственный университет
Россия
Россия
Александр Михайлович Шилов
Новосибирск
С. Д. Загайнов
Западно-Сибирский филиал ФГУП «ВНИИФТРИ»
Россия
Россия
Сергей Дмитриевич Загайнов
Новосибирск
А. Е. Мандруева
Западно-Сибирский филиал ФГУП «ВНИИФТРИ»
Россия
Россия
Анастасия Евгеньевна Мандруева
Новосибирск
Д. В. Рябчинский
Западно-Сибирский филиал ФГУП «ВНИИФТРИ»
Россия
Россия
Дмитрий Владимирович Рябчинский
Новосибирск
Е. Ю. Ульянов
Западно-Сибирский филиал ФГУП «ВНИИФТРИ»
Россия
Россия
Евгений Юрьевич Ульянов
Новосибирск
Список литературы
1. Шилов А. М., Ульянов Е. Ю., Мандруева А. Е., Загайнов С. Д. Разработка и исследование универсального автоматизированного компаратора для передачи единицы электрической емкости от ГПСЭ единицы электрической емкости (ГЭТ 107-2019) в диапазоне частот от 1 до 300 МГц рабочим эталонам – мерам электрической ёмкости // Метрология в радиоэлектронике: Материалы XII Всероссийской научно-технической конференции, Менделеево, 21–23 сентября 2021. Менделеево: ФГУП «ВНИИФТРИ», 2021. С. 266–270.
2. Ковчавцев А. П. Структуры металл–диэлектрик–полупроводник на основе арсенида индия: дисс. докт. физ.-мат. наук (ИФП СО РАН, Новосибирск, 2003).
3. Talanov V. V., Schwartz A. R., IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, 2009, vol. 57, no. 5, pp. 1224– 1229. https://doi.org/10.1109/TMTT.2009.2017352
4. Guenther K.-M., Witte H., Krost A., Kontermann S., Schade W., Appl. Phys. Lett., 2012, vol. 100, no. 4, 042101. https://doi.org/10.1063/1.3679380
5. Гольдман Е. И., Левашова А. И., Левашов С. А., Нарышкина В. Г., Чучуева Г. В. Измерения высокочастотного импеданса структур «металл – диэлектрик – полупроводник» со сверхтонким оксидом // Современные информационные и электронные технологии. 2014. Т. 2. № 15. С. 130–131.
6. Черепин Н. В. Вакуумные свойства материалов для электронных приборов. М.: Советское радио, 1966. 350 с.
7. Демин С., Южалкин А., Пашков С. и др. Исследование высокочастотных кварцевых резонаторов среза SC // Компоненты и технологии. 2021. № 2(235). С. 44–47.
8. Reinecke N., Mewes D., Measurement Science and Technology, 1996, vol. 7, no. 3, pp. 233–246. https://doi.org/10.1088/0957-0233/7/3/004
9. Kaatze U., Measurement Science and Technology, 2013, no. 24(1), 012005. https://doi.org/10.1088/0957-0233/24/1/012005
10. Wajman R., Fiderek P., Fidos H., Jaworski T., Nowakowski J., Sankowski D., Banasiak R., Measurement Science and Technology, 2013, no. 24(6), 065302. https://doi.org/10.1088/0957-0233/24/6/065302
11. Сурду М. Н., Ламеко А. Л., Сурду Д. М., Курсин С. Н. Автоматическая прецизионная система для метрологического обеспечения измерений параметров импеданса. Ч. I. Принципы действия // Измерительная техника. 2012. № 7. С. 51–57.
12. Лухверчик И. Н., Сосновская Т. Г. Сравнение импедансов разнородных величин при передаче размера единицы электрической емкости от единицы электрического сопротивления (активного) // Метрология и приборостроение. 2020. № 2(89). С. 20–23.
13. Вихарева Н. А. Метрологическое обеспечение средств измерений добротности и индуктивности // Вестник СГУГиТ. 2020. Т. 25. № 4. С. 221–228. https://doi.org/10.33764/2411-1759-2020-25-4-221-228
14. Морозов Н. Н., Мазаник А. И, Акимбаев Е. Ж. Экспрессметод измерения дозы за импульс излучения высокой интенсивности // Научные и образовательные проблемы гражданской защиты. 2021. № 2(49). С. 55–60.
15. Малогабаритный высокочувствительный датчик ускорений. Пат. RU 71773 U1 / Л. М. Игнатов, А. С. Кусков // Изобретения. Полезные модели. 2008. № 8.
16. Kyaw P. A., Stein A. L. F., Sullivan C. R., IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition (APEC), 2017, pp. 2519– 2526, https://doi.org/10.1109/APEC.2017.7931052
17. Кларк Э. Р., Эберхард К. Н. Микроскопические методы исследования материалов: Пер. с англ. М.: РИЦ «Техносфера», 2007. 376 с.
18. Wong Jee Keen Raymond, Chandan Kumar Chakrabarty, Goh Chin Hock, Ahmad Basri Ghani, Measurement, 2013, vol. 46, no. 10, pp. 3796–3801. https://doi.org/10.1016/j.measurement.2013.06.039
19. Heath J., Zabierowski P., Capacitance Spectroscopy of Thin-Film Solar Cells, In Advanced Characterization Techniques for Thin Film Solar Cells (eds D. Abou-Ras, T. Kirchartz and U. Rau), 2011, pp. 81–105. https://doi.org/10.1002/9783527636280.ch4
20. Ушаков П. А., Бабошкин Г. Д., Стойчев С. В., Гравшин В. Г. Двухполюсные элементы с фрактальным импедансом и их применение в радиотехнике и связи // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2020. Т. 23. № 1. С. 75–105.
21. Заключительный отчёт по теме COOMET.EM-S8 (469/RU-a/09). URL: https://www.bipm.org/utils/common/pdf/final_reports/EM/S8/COOMET.EM-S8.pdf (дата обращения: 02.07.2022).
22. Keller M. W., Eichenberger A.L., Martinis J. M., Zimmerman N. M., Science, 1999, no. 285(5434), pp. 1706–1709. https://doi.org/10.1126/science.285.5434.1706
23. Keller M. W., Zimmerman N. M., Eichenberger A. L., Metrologia, 2007, vol. 44(6), pp. 505–512. https://doi.org/10.1088/0026-1394/44/6/010
24. Scherer H., Schurr J., Ahlers F. J., Metrologia, 2017, vol. 54(3), pp. 322–338. https://doi.org/10.1088/1681-7575/AA65F9
25. Yamahata G., Giblin S. P., Kataoka M., Karasawa T., Fujiwara A., Applied Physics Letters, 2016, vol. 109(1), 013101. https://doi.org/10.1063/1.4953872
26. Шерстобитов С. В., Карпова М. В., Тертычная М. А. Квантовые эффекты и фундаментальные константы в основе эталонов единиц электрических величин // Измерительная техника. 2020. № 2. С. 65–70. https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2020-2-65-70
27. Kibble B. P., Metrologia, 1998, vol. 35(1), 17. https://doi.org/10.1088/0026-1394/35/1/3
28. Callegaro L., Measurement Science and Technology, 2009, no. 20(2), 022002. https://doi.org/10.1088/0957-0233/20/2/022002
29. Awan S. A., Kibble B. P., IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, April 2005, vol. 54, no. 2, pp. 516–520. https://doi.org/10.1109/TIM.2005.843582
30. Özkan T., Gulmez G., Turhan E., Gulmez Ya., Measurement Science and Technology, 2007, no. 18(11), pp. 3496–3500. https://doi.org/10.1088/0957-0233/18/11/033
31. Вудс Д. Двойной Т-образный мост для точного измерения проводимости на частотах 3–300 МГц // Точные электрические измерения: Сборник докладов конференции: Пер. с англ. М.: ИИЛ, 1959. С. 55.
32. Грохольский А. Л. Образцовый конденсатор для частот 200–300 МГц // Измерительная техника. 1960. № 6. С. 43–47.
33. Циклаури Г. Н. Эффективные параметры коаксиальных конденсаторов в широком диапазоне частот // Доклады второй Республиканской научно-технической конференции по метрологии. 27–29 ноября 1972 г. Тбил. филиал Всесоюз. науч.-исслед. ин-та метрологии им. Д. И. Менделеева. Тбилиси, 1972.
34. Weinschel B. O., Air-fi lled coaxial lines as absolute impedance standards, Microwave Journal, 1964, vol. 7, no. 4, pp. 47–50.
35. Абросимов Э. А. и др. Высокочастотный расчетный конденсатор постоянной емкости // Доклады Всесоюзной научно-технической конференции по радиотехническим измерениям. Новосибирск: Сиб. науч.-исслед. ин-т метрологии., 1970. Т. 1. С. 11.
36. Циклаури Г. Н. Погрешность расчетных формул для определения параметров конденсаторов на высоких частотах // Современные методы и аппаратура для измерения параметров радиоцепей: Сборник докладов Всесоюзного симпозиума, Новосибирск, 18–22 сентября 1973 г. Сиб. науч.- исслед. ин-т метрологии. Новосибирск, 1974.
37. Рабинович Б. Е. Методика суммирования частных погрешностей в области радиотехнических измерений // Вопросы радиоэлектроники. Сер. Радиоизмерительная техника. 1961. Вып. 4. С. 3–22.
Рецензия
Для цитирования:
Шилов А.М., Загайнов С.Д., Мандруева А.Е., Рябчинский Д.В., Ульянов Е.Ю. Государственный первичный специальный эталон единицы электрической ёмкости в диапазоне частот от 1 до 300 МГц ГЭТ 107-2019. Izmeritelʹnaya Tekhnika. 2022;(8):9-16. https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2022-8-9-16
For citation:
Shilov A.M., Zagaynov S.D., Mandrueva A.E., Ryabchinskiy D.V., Uliyanov E.Y. The State primary special standard for the unit of electrical capacitance at the frequency range from 1 to 300 MHz GET 107-2019. Izmeritel`naya Tekhnika. 2022;(8):9-16. (In Russ.) https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2022-8-9-16
Просмотров:
250
Послать статью по эл. почте 