Файл: Государственный первичный эталон Государственный первичный эталон единицы длины.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.01.2024
Просмотров: 16
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Государственный первичный эталон
Государственный первичный эталон единицы длины утвержден Приказом Росстандарта от 23 декабря 2010 г. № 5377. В основу эталона положено определение единицы длины "метр - длина пути, проходимого в вакууме светом за 1/299792458 доли секунды (точно)".
Практическая реализация осуществляется через определение частоты стабилизированного лазера по пикам поглощения сверхтонкой структуры молекулы йода-127.
Передача размера вещественным мерам длины осуществляется посредством лазерного интерференционного компаратора, в основу которого заложен принцип интерференции света.
В настоящее время для обеспечения высокой степени стабилизации важнейшего параметра лазерного излучения – частоты широко применяются гелий-неоновые лазеры на длине волны излучения λ = 3,39 мкм (инфракрасная область спектра) и λ = 3,39 мкм (видимая область спектра), стабилизированные соответственно по насыщенному поглощению в метане (He - Ne/CH4) и молекулярном йоде (He – Ne/I2).
Состав эталона:
- источник эталонного излучения – He-Ne/I2 лазер, стабилизированный по линии насыщенного поглощения в молекулярном йоде 127;
- источник эталонного излучения – Nd:YAG лазер, стабилизированный по линии насыщенного поглощения в молекулярном йоде 127;
- транспортируемый источник эталонного излучения – He-Ne/I2 лазер, стабилизированный по линии насыщенного поглощения в молекулярном йоде-127;
- комплекс аппаратуры для измерения частоты (длины волны в вакууме) лазеров в диапазоне длин волн от 500 до 1050 нм;
- стандарт частоты и времени водородный Ч1-1003М;
- установка для измерений разности частот источников лазерного излучения;
- компаратор универсальный интерференционный метровый;
- компаратор лазерный интерференционный для измерений длины в субмикронном и нанодиапазоне;
- интерферометр гетеродинный;
- компаратор лазерный интерференционный тридцатиметровый.
Компаратор интерференционный:
Это прибор для метрологических измерений длин мер в длинах волн света или для сравнения длин мер на основе интерференции света. Длины концевых мер до 100 мм измеряются на интерферометре Кёстерса. Концевые меры большей длины, а также штриховые меры измеряются на универсальном К. и. Свет от источника 1 в виде параллельного пучка лучей зеркалом 2 направляется на полупрозрачную стеклянную разделяющую пластину 3. Часть света, отражённая пластиной, падает на концевой эталон 4, установленный на подвижной каретке. Передняя поверхность эталона А — свободная, а к задней В притирается плоская стеклянная пластина С. После отражения от плоскостей А и В свет проходит пластину 3 и зеркалом 5 направляется в зрительную трубу Т. Часть света от зеркала 2, прошедшая пластину 3, зеркалом 6 направляется на зеркало 7, жестко связанное с фотоэлектрическим микроскопом 8. Последний может перемещаться вдоль стола 9 с уложенной на нём штриховой мерой 10. Отражённый зеркалом 7 свет возвращается к зеркалу 6 и направляется на пластину. Свет, отражённый последней, зеркалом 5 также направляется в зрительную трубу Т. Положение стола фиксируется интерференционным индикатором 11, представляющим интерферометр Майкельсона, одно из зеркал которого жестко связано со столом.
Метрологические характеристики
| Номинальные значения длин волн, при которых воспроизводится единица | 633 нм 532 нм |
| Диапазон передачи единицы длины | от 1·10-9 до 30 м |
| СКО воспроизведения единицы длины (при 100 независимых измерениях) на длине волны: 633 нм 633 нм (транспортируемый лазер) 532 нм | 1,6·10-12 6,2·10-12 1,3·10-12 |
| НСП воспроизведения единицы длины на длине волны: 633 нм 633 нм (транспортируемый лазер) 532 нм | 1,9·10-12 1,0·10-11 1,6·10-12 |
| Стандартная неопределенность по типу А (при 100 независимых измерениях) на длине волны: 633 нм 633 нм (транспортируемый лазер) 532 нм | 1,6·10-12 6,2·10-12 1,3·10-12 |
| Стандартная неопределенность по типу В на длине волны: 633 нм 633 нм (транспортируемый лазер) 532 нм | 7,8·10-13 4,2·10-12 6,5·10-13 |
| Суммарная стандартная неопределенность на длине волны: 633 нм 633 нм (транспортируемый лазер) 532 нм | 1,8·10-12 7,5·10-12 1,5·10-12 |
| Расширенная неопределенность на длине волны: 633 нм 633 нм (транспортируемый лазер) 532 нм | 3,6·10-12 1,5·10-11 3,0·10-12 |
| Диапазон передачи единицы длины источникам лазерного излучения | от 500 до 1050 нм |
| СКО передачи единицы длины с помощью интерферометра гетеродинного и компаратора лазерного интерференционного для измерений длины в субмикронном и нанодиапазоне (при 10 независимых измерениях) (1·10-9 – 1·10-4) м | 0,1 нм |
| СКО передачи единицы длины с помощью компаратора универсального интерференционного метрового (при 10 независимых измерениях) (1·10-6 – 1) м | 0,03 мкм |
| СКО передачи единицы длины с помощью компаратора лазерного интерференционного тридцатиметрового (при 10 независимых измерениях) (5·10-9 – 30) м | 5 мкм |