物理实验的结果表示应采用不确定度新概念

科学研究及工业、商业活动都须进行大量测量工作．对测量结果的质量及测量技术水平高低的正确评价国内外都已用不确定度来表示．1978年以来，国际计量大会（CIPM）以及四个国际组织——国际标准化组织（ISO）、国际电工委员会（IEC）、国际法制计量组织（OIML）、国际计量局（BIPM），经过10多年的共同努力，终于对国际计量局提出的《实验不确定度的规定建议书INC—1（1980）》制定了协调的、具有国际指导性的《测量不确定度表达指南》．[1][2]1992年发表的指南的一些基本概念是国际和国内各界表达不确定度的最具权威性和指导性的…     

不确定度

1.概述根据中国计量科学研究院不确定度应用办法前两条 (1) 在基准标准研究中,在测量和检定工作中,应采用不确定度作为误差数字指标的名称。 (2) 不确定皮的评定应按国际计量局“实验不确定度的规定:建议书INC—1(1980)”计算。     

能量天平及千克单位重新定义研究进展

质量单位千克是国际单位制7个基本单位中惟一一个仍以实物定义和复现的基本单位.作为一种实物,其量值必然会因为环境因素及使用时的磨损而发生变化.但由于缺少更高一级的参考标准对其进行考察,国际千克原器的真实变化情况无从得知.国际计量委员会建议采用普朗克常数对千克重新定义,号召各个国家开展普朗克常数的精密测量研究工作,并要求至少有三种独立方案提供有效测量数据.自20世纪70年代起,英、美等国采用功率天平方案进行研究,国际阿伏伽德罗常数合作组织则采用了X射线单晶硅密度的方案.为了应对国际单位制的重大变革,2006年中国计量科学研究院提出了用能量天平法测量普朗克常数的新方案,其特点是可避免国外方案中困难的动态测量.2013年原型实验装置研制成功,证实了能量天平方案原理可行.此后,中国计量科学研究院开始了新一代能量天平装置的研制.2017年5月,中国计量科学研究院提交了普朗克常数的测量结果,不确定度为2.4×10~(-7)(k=1),该数据被国际科学数据委员会收入参考数据库.但由于数据的不确定度尚未进入10~(-8)量级,未被用于普朗克常数的定值.目前中国计量科学研究院正对几项主要的不确定度来源进行研究,预计在未来的两年内达可到10-8量级的不确定度.     

第16届国际噪声控制工程会议论文摘要

Fritz Ingerslev,The Acoustics Laboratory Technical University,DK-2800 Lyngby 开幕词将谈在声学领域里的国际合作,特别是东亚的声学家参加这个合作并从中获益。交流知识经验,讨论共同感兴趣的问题,促进声学领域的活动,为人类造福。 将介绍下列五个国际声学组织的活动 1.国际声学委员会(ICA):它是国际理论和应用物理学联合会(IUPAP)的一个专门化委员会,于1951年由国际科学联合会理事会建立。2.国际噪声控制工程学会(INCE):成立于1974年,其主要工作是组织每年一次的国际噪声控制会议。3.国际标准化组织第43技术委员会(声学)(ISO/TC43):它由国际标准化组织(ISO)于1953年建立,该委员会的工作是“声学领域内的标准化”。4.国际电工技术委员会(IEC)第29技术委员会(电声):它由国际电工委员会建立,其工作是“制定     

用不确定度表示实验结果的合理性与优越性

关于“测量不确定度”已有一些文献，其中《测量不确定度表达指南》（以下简称e指南》）’‘’对国际计量委员会提出的“建议INC—1（1980）”中的一些基本概念及不确定度表示提供了新的、具有发展性的定义．C指南》中规定的计算方法是易于参照应用的一份可贵的资料和通用规则．为了深人地搞清不确定度提出的背景及传统误差概念的不足，本文进一步分析不确定度与传统误差概念的区别，阐述不确定度的分类方法及制订不确定度表示的理由．并以实例来说明不确定度新概念和新规定的合理性与优越性．一、不确定度与传统误差在分类上的区别传统误…     

石墨炉原子吸收光谱法测定牡蛎中铅浓度的不确定度评定

据国际"测量不确定度表示导则ISD:1993E"的要求,对石墨炉测定牡蛎中铅浓度的结果进行了不确定度评定.结果表明,牡蛎中铅的含量为(0.480±0.008)mg/kg.标准溶液的配制,校准曲线拟合线性方程和重复测定是测量不确定度的主要来源,其中标准溶液的配制产生的不确定度影响最大.     

基本物理常数的1986年国际推荐值改正情况的说明

本刊1987年第1期发表的基本物理常数的数值是很据1986年7月国际科学技术数据委员会(CO-DATA)成立二十周年会议上发表的数据(由B.N.Taylor和E.R.Cohen编辑).原编者将这些数据在1986年11月的CODATA Bulletin,No.63中发表时,对原来发表的数值和不确定度作了部分修改.现根据其修正情况作如下更正(见表1,表中“页行”栏的数字表示1987年第1期《物理》的页数和行数).基本物理常数的1986年国际推荐值改正情况的说明@沈乃澂     

光纤飞秒光学频率梳的研制及绝对光学频率测量

实验利用商品光纤飞秒激光器,自行构建了一套完整的光学频率梳系统,并获得了约30 dB信噪比的系统频移(f_ceo)信号.实现了光频梳重复频率(f_rep)信号及系统频移(f_ceo)信号的高稳定度锁定,并通过实验验证了光频梳锁定的跟踪精度.基于此稳定光频梳完成了对1064 nm碘稳频Nd:YAG固体激光器的绝对频率测量.实验结果表明,f_rep的跟踪精度在100 s取样时间时优于3.7×10^-14,测量得到的1064 nm激光器绝对频率为:281630111757362 Hz.这一测量结果与国际计量委员会(CIPM)给出的国际推荐值符合到不确定度之内. 关键词： 光纤光频梳 稳频 锁相技术 光学频率计量     

采用不确定度评定和分析实验误差初探

以国际《测量不确定度表达指南》和国家计量技术规范《JJF1059-1999测量不确定度评定与表示》为依据,结合实验实践,阐述了不确定度的定义内涵、分析意义以及不确定度与误差的区别和联系,给出了用不确定度评定测量结果的一些方法。     

石墨炉原子吸收光谱法测定水样中钒的不确定度评定

采用石墨炉原子吸收光谱法(GFAAS)对水样中的钒进行测定,其测量不确定度主要来源于标准溶液配制、曲线拟合、样品的准备和重复测量.并对各个不确定度分量进行了评估和量化计算,得出标准不确定度和扩展不确定度.当水样中钒的含量为4.68μg·L-1时,其扩展不确定度为0.18μg·L-1(k=2).该不确定度表示方法在实际工作中具有较好的实用价值.     

ICP-MS测定淀粉铝含量的不确定度评定及改进方法

测量不确定度,表征合理地赋予被测量之值的分散性。应用ISO/IEC Guide 98: 1993 Guide to the expression of uncertainty in measurement(简称GUM方法)的自下而上的策略进行测量不确定度的评定,剖析完整的分析测量过程,可以找出影响测量结果准确性的主要因素;采取针对性的措施,设法消除或降低这些因素的影响,可以改进测量方法。以电感耦合等离子体质谱法测定淀粉和面包糠中铝含量为例,其不确定度来源于测量重复性、最小二乘法拟合工作曲线的过程、标准储备液及其分取稀释过程的不确定度、溶液体积及样品称量过程的不确定度。经过各不确定度分量的评定,得知主要分量是由最小二乘法拟合工作曲线引入的相对标准不确定度u_rel(c_Al)₁,其次是由配制标准溶液系列的稀释过程引入的相对标准不确定度u_rel(c_Al)₃、由测量结果的重复性引入的相对标准不确定度u_rel(rep)。因此,采取较高灵敏度的质谱工作模式、增加测定次数、合理选取校准曲线的系列浓度点数值、选用相对误差较小的量器等措施进行方法改进。改进之后,三个主要分量u_rel(c_Al)₁,u_rel(c_Al)₃,u_rel(rep)分别从(0.035 8,0.013 2,0.008 5)降为(0.006 0,0.010 5和0.003 3),铝量的合成相对标准不确定度从0.039降为0.013,扩展不确定度从1.8 mg·kg-1降为0.4 mg·kg-1(k=2),效果显著。     

波导波长测量的不确定度评定

本文根据国际计量局《不确定度的规定建议书INC—1》(1980)和中国计量科学研究院《不确定度应用办法》(1985),对微波系统中的主要参数之一波导波长的测量结果进行了分析和不确定度的评定,并给出了各分量的完整清单,说明了其数值的获得方法。     

基本电荷的精密测量及电流单位安培的重新定义

1990年1月1日,为了建立电压和电阻及其他电学量在测量中的国际一致性,国际计量委员会引入了分别基于约瑟夫森效应和量子霍尔效应的伏特V和欧姆Ω新的实际表示,以及KJ和RK的约定值(即采用值)。本文给出了由国际科技数据委员会推荐的2014年电学量基本常数自洽组的最新数值。     

ICP-MS测量溶液中痕量Sm的不确定度评定

为了更合理、科学地表示测量结果 ,本文按照 GUM和国家质量技术监督局颁布的计量技术规范 ,对电感耦合等离子体 -质谱 (ICP- MS)测量溶液中痕量 Sm的不确定度进行了评定 ,提供了计算过程所需各参数的采集和计算方法 ,评定了各标准不确定度分量、合成标准不确定度、自由度和扩展不确定度。此方法还可为类似仪器测量结果不确定度的评定提供参考。     

GFAAS测定珍珠粉中铅、镉和铬含量的不确定度评定

采用微波消解-石墨炉原子吸收光谱法测定珍珠粉中Pb、Cd和Cr3种重金属含量,并建立不确定度评定数学模型,对模型中各个参数进行不确定度来源分析,评定其不确定度.实验结果表明,珍珠粉中铅、镉和铬测定结果表示为(1.025±0.042)、(0.01978±0.00054)mg/kg和(7.648±0.192)mg/kg.该方法不确定度的主要来源为样品的重复性和校准曲线.     

原子喷泉频标:原理与发展

介绍了喷泉频标的原理与发展.喷泉频标是一项近20年来发展起来的原子钟技术,它以激光冷却技术为基础,利用该技术实现了冷原子介质的俘获与上抛.冷原子介质在上抛下落过程中首先完成原子态制备,然后两次通过微波谐振腔实现Ramsey作用,在两次作用之间原子经历自由演化,最后原子经过探测区,通过双能级荧光探测法探测原子跃迁概率得到鉴频的Ramsey干涉条纹,并实现频率锁定,其中心条纹的线宽在1Hz左右.频率稳定度和频率不确定度是喷泉频标的两个重要指标.影响喷泉钟频率稳定度的因素主要有量子投影噪声和电子学噪声,目前喷泉钟的短期稳定度为(10~(-13)—10~(-14))τ~(-1/2),长期稳定度在(10~(-16)—10~(-17))量级.喷泉频标的频率不确定度主要受二阶塞曼频移、黑体辐射频移、冷原子碰撞频移以及与微波相关的频移等的影响.目前喷泉钟的不确定度在小的10~(-16)量级.作为基准频标,喷泉钟的工作介质主要是~(133)Cs,~(87)Rb.国际各大计量机构都研制了喷泉频标,它在各地协调世界时的建立、国际原子时的校准等方面发挥着越来越重要的作用.此外,喷泉频标还用于研究高精度时频基准和时间比对链路、验证基本物理理论等.     

关于实验不确定度的研究进展及有关资料介绍

评价测量结果的不确定度是计量工作和精密测试中的一个重要问题,当前国际上是异常重视的。但是,长期以来,各个国家对不确定度的分类、处理和表述存在许多争论,具体的作法也各不相同,从而造成某些混。。近年来,国内外均十分注意这一问题的解决,并取得了极其重要的进展,具体体现在1980年10月国际计量局不确定度工作组的建议书——实验不     

GFAAS测定土样中钒和钴的不确定度评定

采用石墨炉原子吸收光谱法(GFAAS)对土样中的钒和钴进行测定,其测量不确定度主要来源于样品称量、样品消解、标准溶液配制、曲线拟合、重复测量.并依据《不确定度评定与表示》对各个不确定度分量进行了分析和计算,得出标准不确定度和扩展不确定度.当土壤中钒的含量为1.66mg·kg-1时,其扩展不确定度为0.12mg·kg-1(P=95％,k=2)；当土壤中钴的含量为1.12mg·kg-1时,其扩展不确定度为0.07mg·kg-1(P=95％,k=2),并给出了测试结果的数学表达式.     

K-M花样分析法测定薄晶体厚度和消光距离的不确定度评定

本文通过分析200 kV加速电压条件下,单晶Si薄膜样品的透射电子显微镜(TEM)双束会聚束衍射(CBED) Kossel-M?llenstedt (K-M)花样,测定了单晶Si薄膜样品的局部厚度和Si晶体(400)晶面的消光距离ξ₄₀₀.分析了影响测量不确定度的因素,并运用一阶偏导的方法讨论了各个因素对测量不确定度的影响系数,依据GB/T 27418-2017《测量不确定度评定与表示》对实验估计值进行了不确定度评定.结论如下:被测Si晶体局部厚度的实验估计值为239 nm,其合成标准不确定度为5 nm,相对标准不确定度为2.2%;包含概率为0.95时,包含因子为2.07,扩展不确定度为11 nm;加速电压为200 kV时,Si晶体(;400)晶面的消光距离ξ₄₀₀的实验估计值为194 nm,合成标准不确定度为20 nm;包含概率为0.85时,包含因子为1.49,扩展不确定度为30 nm.影响试样厚度t₀合成标准不确定度的主要因素是相机常数、加速电压和试样厚度;影响消光距离ξ合成标准不确定度的主要因素是相机常数、加速电压...     

ISO/TC43/WG1/ISO/TC43/SC1,ISO/TC43系列会议简介

一、概况 受国家技术监督局委派,我于1991年12月7—14日赴澳大利亚悉尼出席ISO/TC43(声学委员会)、TC43/SC1(噪声分会)、TC43/WG1(听阈工作组)会议。各会在悉尼北区的“标准楼(Standards House)举行。本次系列会议时间为12月5日—12日。 二、TC43/WG1会议 1987年4月初,我在巴黎召开的OIML(国际法制计量组织)的《声学、听力、振动》指导秘书处会上,曾发表了关于有关听力的国际标准中应把标准年龄由