“JVS型超导约瑟夫逊电压标准”通过部级鉴定

一九八八年二月九日,航天部在京对二院二○三所研制的“JVS 型超导约瑟夫逊电压标准”进行了部级鉴定。学部委员陈芳允、洪朝生等十八名鉴定委员会委员和43名代表认真听取了该标准的研制报告、鉴定会测试组的测试报告以及资料审查组的资料审查报告,参观了整个标准测量系统、制结工艺设备和低温回气系统,进行了认真的讨论。最后,鉴定委员会一致认为:“JVS 型超导约瑟夫逊电压标准”研究课题,采用了串联约瑟夫逊结、同轴和波     

“约瑟夫逊电压标准”技术鉴定会在京召开

1984年10月25日至26日,“约瑟夫逊电压标准”技术鉴定会在北京召开。参加会议的有国家计量局、中国科学院物理研究所、中国计量科学研究院、成都计量测试研究院、高等院校及中央各部所属研究所、生产厂与计量部门等22个单位54名同行专家。代表们对技术资料进行了审查,对系统技术指标进行了测试,并对系统技术性能进行了鉴定。“约瑟夫逊电压标准”由五部分组成:一、直流测量系统;二、约瑟夫逊结;三、微波与杜瓦系统;四、偏流与显示系统;五、低温系统。用此测量系统和中国计量科学研究院提     

约瑟夫逊结的制作

一、前言 1962年约瑟夫逊从理论上预言,如果两块超导体之间由很薄的位垒层隔开,超导电子对可以隧道式地穿透位垒层,这时将出现一系列新的效应。这一预言很快就被实验所证实。这种新的效应被命名为约瑟夫逊效应。这种弱连接超导体就称为约瑟夫逊结。约瑟夫逊效应被发现以来,在短短的十几年中,这方面的理论和应用研究都进展得很快,已经形成了一门新兴的学科——超导电子学。约瑟夫逊结在许多方面得到广泛应用,例如,在电压基准、超导量子干涉器(SQUID)、高频电磁波探测、超导计算机等。在约瑟夫逊     

约瑟夫逊电压标准中的微波系统和实验杜瓦装置

对约瑟夫逊电压标准监测器中的微波系统,包括标准微波频率的产生、放大、传输、测量和校准等作了说明,还介绍了用低温同轴电缆作传输线的实验杜瓦装置。整个微波系统在精密测定2e/h这一物理常数的联动实验中,经过相当长时间的反复实验,证明其性能可以满足建立最终精度为10~(-3)量级的约瑟夫逊电压标准监测器的各项技术要求。尤其是测频精度、校频方法和校频精度以及微波功率电平的稳定性、标准台阶波形的清晰度和噪声特性等,和国外报道的先进水平相比,毫不逊色。据了解,用小型化半刚性低温同轴电缆在低温环境下作传输线,在国内尚无先例。     

用交流约瑟夫逊效应精密测量基本物理常数2e/h

本文简要地叙述了我国首次用交流约瑟夫逊效应精密测量基本常数2e/h 的测量系统及测量结果,得出1984年国家计量院一箱基准电池(与副基准直接比对)的电压单位比国际计量局的电压单位小0.41μV.     

JVS 型约瑟夫逊电压标准的研制

本文叙述了10mV 超导约瑟夫逊电压标准的系统、性能和实验结果.其稳定性和复现性已由大量数据证实。系统的随机误差为1×10~(-8),总误差为2.40×10~(-8)。该系统于去年10月和11月份与国家伏特副基准进行了二次比对,测定了国家伏特副基准的电压单位比国际计量局的电压单位约小0.3～0.4μV。该系统已于1988年2月9日在京通过部级鉴定。     

一种记录交流约瑟夫逊效应电压台阶的方法及其在电压标准中的应用

前言加有直流偏流的约瑟夫逊结,在微波信号激励下,结的I—V特性曲线出现恒电压——电流台阶,这种现象是1963年首先由美国S.Shapiro观察到的,所以通常也称这种台阶为Shapiro台级。     

量子电压的发展及应用

本文通过对直流电压国家副基准、可编程约瑟夫森直流电压标准、可编程量子低频电压标准、宽量程量子化电压标准、脉冲驱动型量子电压标准及便携式免液氦量子电压标准的描述,主要介绍了我国量子电压副基准的历史、现状、今后的发展及应用前景。     

基于可编程约瑟夫森直流电压标准的量子直流纳伏电压标准研究

介绍了量子直流纳伏电压标准的基本原理、标准的组成、实现方案以及试验数据等等。量子直流纳伏电压标准基于交流约瑟夫森效应,利用可编程约瑟夫森直流电压标准的差分原理实现直流纳伏电压的产生。提出了量子直流纳伏电压标准的基本方案及改进设计方案,进一步提升了标准的性能。量子直流纳伏电压标准能够提供高准确度纳伏级量子化直流电压信号,不仅为纳伏级直流电压的精密测量提供了新的手段,还可以解决纳伏级直流电压的量值溯源难题。     

标准天线法的改进及其讨论

本文讨论与标准天线法有关的射频电压的测量及设备的校准问题。本文提出用附加四分之一波长短路线对射频电压的测量进行了改进,提高了测试精度,在30～1000MHz 范围内.标准电场的准确度也有明显的提高。     

直流高电压标准分压器周期校准方法的研究

建立直流高电压计量标准的关键是解决主要溯源设备的直流高电压标准分压器的高准确度校准问题。介绍了一种对额定工作电压高达100 kV的直流高电压标准分压器进行周期校准的方法,给出了具体的校准步骤并进行了不确定度的分析。该校准方法可以达到10-6量级的校准不确定度,已经在实际工作中得到应用,结果表明:直流高电压标准分压器新的校准方法是正确可行的,可用于高电压标准分压器的周期校准。     

用标准电池校准固态电压标准

介绍了用１．０１８Ｖ的标准电池,通过分压器校准１０Ｖ固态电压标准的方法,分析并解决了所遇到的问题,对校准不确定度进行了分析。在校准实验室能力测试中,对核查标准—参加过国际比对且经约瑟夫森电压标准校准的７３２Ｂ固态电压标准进行了校准,其校准结果与约瑟夫森电压标准的校准结果相差２×１０－７,验证了该方法的可靠性和实用性。     

用约瑟夫逊效应初步测定2e/h

本文叙述了用交流约瑟夫逊效应测定物理常数2e/h的基本方法和实验装置,在1981年11月份的初步联动实验中,得到精度为4.5×10~(-5)的实验结果。它为以后进一步提高测量精度提出了改进措施。     

参考交流电压标准的维护

计量标准的维护对量值传递质量是至关重要的,针对本系统最高交流电压计量标准,说明了维护方法及多年维护考核的结果,提出了计量标准的量值和计量标准量值的不确定度等与计量标准维护相关的概念。     

Josephson阵列电压标准及对标准电池的自动化检定

叙述了引进的１Ｖ／１０Ｖ超导Ｊｏｓｅｐｈｓｏｎ阵列电压标准的工作原理，系统组成及性能特征。在进行了大量测量、比对实验的基础上，对系统的不确定度进行了计算分析并与实时分析进行了比较，且得到验证。为了进一步减小复现１Ｖ电压单位的不确定度，提高１Ｖ量传的自动化程度，我们研制了高稳定性电压传递标准和低热电势程控开关，编制了相应的运行软件，对本系统作了必要改进。改进后，不仅实现了阵列标准对标准电池电动势的自动化测量，而且使复现１Ｖ电压单位的不确定度小于１ｘ１０￣（－８），平均值的标准偏差小于６ｘ１０￣（－９）。     

新的国际伏特和欧姆标准

本文评论新的国际上一致同意的以约瑟夫逊效应和量子霍尔效应为基确的伏特和欧姆基准,这两项基准于1990年1月1日在全世界开始生效。本文还评论各个国家标准实验室报道的以新标准进行校准所使用的方法。     

约瑟夫森电压标准的低温系统

主要介绍了采用G-M制冷机作为冷源,可以随时启停的用于约瑟夫森电压标准的低温系统,介绍了系统组成工作原理及技术难点的解决方法并给出了测量结果。结果表明该低温连系统的研制成功并启用,有效的降低了约瑟夫森阵列电压标准的运行费用,提高了经济效益。由于采用了自动化控制技术,实现了运行系统的全自动化运行模式,简化了操作步骤,提高了工作效率。     

超低频电压及失真标准——“8803超低频标准讯号发生器”通过鉴定

由航空航天部组织召开的超低频电压及失真标准——“8803超低频标准讯号发生器”鉴定会于1990年7月3日在北京举行并通过鉴定。本标准由航空航天部航天第一计量测试研究所负责研制。它采用了数字技术和计算技     

基于约瑟夫森效应的交流电压标准研究

叙述了基于约瑟夫森效应的交流电压标准的原理、实现方法以及主要不确定度来源,并对波形合成法和脉冲调制法两种实现方法所得到的交流电压标准性能进行比较。波形合成法适用于建立低频计量标准,脉冲调制法适用于高频计量标准。     

一种超低频标准电压和标准相位产生器

该仪器用来产生超低频标准电压和标准相位。它采用数—模变换的方法产生模拟正弦信号,用参考标准直流电压确定输出电压,具有移相输出和参考输出。介绍了仪器的工作原理和所采取的技术措施,进行了误差分折。