Открытый доступ
Только для подписчиков
Квантовые эффекты и фундаментальные константы в основе эталонов единиц электрических величин
https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2020-2-65-70
Аннотация
Рассмотрены принципы построения современных эталонов в области единиц электрических величин, основанные на квантовых эффектах и фундаментальных константах в соответствии с новыми определениями Международной системы единиц. Исследованы используемые методы построения квантовых измерительных преобразователей, а также режимы работы экспериментальной установки. Создан экспериментальный образец эталонного комплекса. Описано разработанное под данную задачу программное обеспечение. Приведена методика измерений. Показано, что результаты, полученные в ходе экспериментальных исследований, хорошо согласуются с теоретическими исследованиями. Сформулированы выводы о возможном использовании результатов исследований в построении новых эталонных комплексов и определены задачи для будущих исследований. Показано, что эталоны единиц электрических величин на основе квантовых эффектов и фундаментальных констант находят применение в метрологии средств измерений электрических величин.
Об авторах
С. В. Шерстобитов
Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений
Россия
Россия
г. п. Менделеево, Московская область
М. В. Карпова
Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений
Россия
Россия
г. п. Менделеево, Московская область
М. А. Тертычная
Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений
Россия
Россия
г. п. Менделеево, Московская область
Список литературы
1. Рекомендации международного бюро мер и весов по практическому применению системы СИ. URL:www.bipm.org/en/measurement-units/rev-si/(дата обращения: 20.11.2019).
2. Рекомендации международного бюро мер и весов по практическому определению ампера и других электрических единиц системы СИ. URL:https://www.bipm.org/utils/en/pdf/si-mep/SI-App2-ampere.pdf(дата обращения: 20.11.2019).
3. Актуальные значения фундаментальных констант комитета по данным для науки и техники CODATA. URL:https://www.codata.org/committees-and-groups/fundamentalphysical-constants(дата обращения: 01.12.2019).
4. Васильев Д. Р., Карпов О. В., Крутиков В. Н., Кутовой В. Д., Тертычная М. А., Шерстобитов С. В. Вторичный эталон единицы постоянного напряжения ВЭТ 13-13-01, основанный на эффекте Джозефсона // Измерительная техника. 2003. № 3. С. 25–29.
5. Hamilton C. A., Burroughs C. J., Kautz R. L., IEEE Trans. Instrum. Meas, 1995, vol. 44, no. 2, pp. 223–225. DOI:10.1109/19.377816
6. Benz S. P., Hamilton C. A., Appl. Phis. Lett., 1996, vol. 68, no. 22, pp. 3171–3173. DOI:10.1063/1.115814
7. Карпов О. В., Бухштабер В. М., Тертычная М. А., Тертычный С. И., Шерстобитов С. В. Квантовый цифровой синтезатор переменного напряжения на основе широтно-импульсной модуляции тока смещения джозефсоновского перехода // Радиотехника и электроника. 2009. Т. 54. № 2. С. 246–252. DOI:10.1134/S1064226909020181
8. Karpov O. V., Buchstaber V. M., Sherstobitov S. V., Tertychniy S. I., Tertychnaya M. A., Niemeyer J., Journal of Applied Physics, 2008, vol. 104, no. 9, pp. 093911–093911-4.DOI:0.1063/1.2960455
9. Urano C., Kaneko N., Oe T., Maezawa M., Itatani T., Gorwadkar S., Saitiu H., Maeda J., Kiryu S., Physica C. 2007, vol. 464–465, pp. 1123–1126. DOI:10.1109/tasc.2019.2899851
10. KielerO., Karlsen B., Per Alfred Ohlckers, Bardalen E., Muhammad Nadeem Akram, Behr R., Ireland J., Williams J., Malmbekk H., Palafox L., Wendisch R., IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 2019, vol. 29, no. 5, p. 1200205. DOI:10.1109/tim.2018.2877562
11. Sherstobitov S. V., Dobrovolskiy V. I., Karpova M. V., Abstracts of BIPM Workshop The Quantum Revolution in Metrology, Paris, France, September 28–29, 2017, URL: https://www.bipm.org/utils/common/pdf/WS-Quantum-Revolution/S4/S4-15.pdf(дата обращения: 20.11.2019).
12. Калиткин Н. Н. Численные методы. СПб.: БХВПетербург, 2011. 592 c.
13. Karpov O. V., Buchstaber V. M, Sherstobitov S. V., Tertychniy S. I., Niemeyer J., Kieler O., Journal of Applied Physics, 2006, vol. 100, pp. 93–97. DOI:10.1063/1.2358817
14. Kieler O. F., Behr R., Wendisch R., Bauer S., Palafox L., Kohlmann J., IEEE Trans. Appl. Supercond, 2015, vol. 25, no. 3, pp. 1–5. DOI:10.1109/TASC.2014.2366916
15. Oliver F. Kieler, Thomas Scheller, Johannes Kohlmann, Cryocooler Operation of a Pulse-Driven AC Josephson Voltage Standard at PTB, World Journal of Condensed Matter Physics, 2013, vol. 3, pp.189–193. DOI:10.4236/wjcmp.2013.34031
Рецензия
Для цитирования:
Шерстобитов С.В., Карпова М.В., Тертычная М.А. Квантовые эффекты и фундаментальные константы в основе эталонов единиц электрических величин. Измерительная техника. 2020;(2):65-71. https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2020-2-65-70
For citation:
Sherstobitov S.V., Karpova M.V., Tertychnaya M.A. Quantum effects and fundamental constants in the basis of standards of electric units. Izmeritel`naya Tekhnika. 2020;(2):65-71. (In Russ.) https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2020-2-65-70
Просмотров: 18
Послать статью по эл. почте 