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粒子源水吸收剂量绝对测量装置内部电场模拟

核技术 2024年第1期47卷 95-103页

作者：杭仲斌刘蕴韬宋明哲魏可新王红玉刘川凤滕忠斌耿璇中国原子能科学研究院计量与校准技术重点实验室北京102413 中国计量科学研究院北京100029

拟研制125I粒子源水吸收剂量绝对测量电离室,通过Maxwell软件建立电离室内部模型,模拟得出电离室无保护极、不同保护极环宽度,不同绝缘环宽度、不同栅极个数、不同栅极形状和不同栅极厚度下的电场强度分布,并进行了定性和定量的分析。... 详细信息

拟研制125I粒子源水吸收剂量绝对测量电离室,通过Maxwell软件建立电离室内部模型,模拟得出电离室无保护极、不同保护极环宽度,不同绝缘环宽度、不同栅极个数、不同栅极形状和不同栅极厚度下的电场强度分布,并进行了定性和定量的分析。结果表明:绝缘环宽度的增加会使收集极边缘处的边缘效应增强,应尽量使绝缘环宽度减小;在设计电离室时,应当使保护极宽度和收集极半径比值不低于2。当栅极个数为15个时,电场强度的变化幅度可减少为1%左右,表明通过增加栅极个数能有效改善电场的均匀性。相较于栅极截面为圆形和三角形,当栅极截面为矩形时,电场强度的变化幅度较小。栅极厚度越大,栅极边缘处的边缘效应越严重,应尽量减少栅极厚度。本次研究结果将为后续粒子源水吸收剂量绝对测量标准装置的优化设计提供支撑。

关键词：电场模拟有限元法粒子源外推电离室

全国标准级测氡仪的统一校准及低浓度测量比对

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计量学报 2024年第2期45卷 279-284页

作者：孙昌昊杨志杰刘玫玲刘皓然张健梁珺成中国计量科学研究院北京100029

为了提升国内氡计量能力,组织了全国11家已建标实验室的标准级测氡仪开展统一校准。在校准的基础上,开展了低浓度测量比对,分析参比实验室在低浓度水平处进行量值传递的可行性。统一校准在700~3000 Bq/m^(3)氡浓度量级进行,氡浓度参考... 详细信息

为了提升国内氡计量能力,组织了全国11家已建标实验室的标准级测氡仪开展统一校准。在校准的基础上,开展了低浓度测量比对,分析参比实验室在低浓度水平处进行量值传递的可行性。统一校准在700~3000 Bq/m^(3)氡浓度量级进行,氡浓度参考值可溯源至氡活度基准装置,不确定度为1.6%(k=2)。各标准级测氡仪的体积活度响应范围为0.93~1.02,不确定度范围为2.2%~3.6%(k=2)。低浓度比对在100~400 Bq/m^(3)氡浓度量级进行,大部分标准级测氡仪的|E_(n)|值小于1,通过优化量传的策略,标准级测氡仪在100 Bq/m^(3)以上开展量值传递是可行的;但在100 Bq/m^(3)或以下浓度量级开展量值传递,各参比实验室仍需提升测量能力及氡浓度调控能力。

关键词：电离辐射计量氡体积活度标准级测氡仪校准国内比对

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用于激光频率参数测量的飞秒光学频率梳

仪器仪表学报 2024年第2期45卷 31-46页

作者：韩羿曹士英宋文霞左娅妮房芳中国计量科学研究院时间频率计量科学研究所北京100029 国家市场监管重点实验室(时间频率与重力计量基准) 北京100029

近年来随着光纤制造技术和飞秒激光技术的成熟,以掺铒(Er)光纤光学频率梳为代表的频率梳技术,逐步突破了光学频率测量领域,在长度测量、精密光谱分析、超低相位噪声微波频率产生、精密时间频率传递、温度测量等领域发挥出越来越重要的作... 详细信息

近年来随着光纤制造技术和飞秒激光技术的成熟,以掺铒(Er)光纤光学频率梳为代表的频率梳技术,逐步突破了光学频率测量领域,在长度测量、精密光谱分析、超低相位噪声微波频率产生、精密时间频率传递、温度测量等领域发挥出越来越重要的作用,已成为许多高端科研领域的基础性工具。但飞秒光学频率梳所解决的重要问题是对激光频率进行测量。本文主要面向激光频率参数测量的需求,研制基于掺Er光纤飞秒激光器的光学频率梳,在实现光学频率梳稳定运转的前提下,通过非线性光学频率变换技术,实现光谱范围从掺Er光纤光学频率梳的中心波长向各个待测激光波长的转换,并完成与多个不同波长激光的拍频信号探测。目前已验证的飞秒光梳可测频率范围为500~2000 nm;频率稳定度和准确度为10^(-16)量级;线宽为Hz量级。该指标满足了激光频率特性参数测量的需求,为激光绝对频率、频率漂移、线宽等参数的测量提供了基础性的测量工具。

关键词：光学频率梳频率测量拍频稳定度线宽绝对频率

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超声声场激光层析成像及其扫描参数优化研究

中国激光 2024年第5期51卷 36-47页

作者：张小丽何程昊冯秀娟张慧牛锋何龙标中国计量科学研究院力学与声学计量科学研究所北京100029 天津大学精密仪器与光电子工程学院天津300072

空气耦合(简称“空耦”)超声换能器具有非接触检测、适合复杂工况和原位检测等独特优势,已被广泛应用于超声无损检测等领域。声场重建对于开展空耦超声换能器声束宽度、扩散角等声场特性参数的表征,进而保障超声检测系统的横向分辨率及... 详细信息

空气耦合(简称“空耦”)超声换能器具有非接触检测、适合复杂工况和原位检测等独特优势,已被广泛应用于超声无损检测等领域。声场重建对于开展空耦超声换能器声束宽度、扩散角等声场特性参数的表征,进而保障超声检测系统的横向分辨率及定位精度具有重要意义。笔者基于声光效应和层析成像技术对50~200 kHz空耦超声换能器的声场重建开展研究。超声声场的重建质量与空间分辨率密切相关,但高空间分辨率会导致扫描时间呈几何倍数增长。笔者从仿真和实验的角度对声场空间分辨率(即声场扫描参数)进行优化,在保证声场重建图像质量的前提下将扫描效率提高了2~4倍。同时,将优化后的声场重建结果与传声器在相同位置处的声场直接测量结果进行比较,验证了声光效应层析成像进行超声声场重建的可靠性。

关键词：测量层析成像处理声光效应激光测振仪声场表征扫描效率

基于光谱增强技术实现对532 nm波长激光频率标定

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物理学报 2024年第9期73卷 116-124页

作者：赵瀚宇曹士英戴少阳杨涛左娅妮胡明列天津大学精密仪器与光电子工程学院教育部光电子信息技术重点实验室天津300072 中国计量科学研究院时间频率计量科学研究所北京100029 中国计量科学研究院国家市场监管重点实验室(时间频率与重力计量基准)北京100029

碘稳频532 nm Nd:YAG激光器在复现长度单位“米(m)”、绝对重力测量、引力波探测、精密光谱学、长度计量等领域有着重要应用,对其进行频率测量和标定对于激光器的性能评价具有重要意义.本文采用自行研制的掺Er光纤光学频率梳作为光源,... 详细信息

碘稳频532 nm Nd:YAG激光器在复现长度单位“米(m)”、绝对重力测量、引力波探测、精密光谱学、长度计量等领域有着重要应用,对其进行频率测量和标定对于激光器的性能评价具有重要意义.本文采用自行研制的掺Er光纤光学频率梳作为光源,对其扩谱后的1μm波段进行光谱增强并结合倍频晶体将光学频率梳输出的1.5μm波段光脉冲扩展到532 nm波段.其中掺Er光纤光学频率梳输出功率20 mW,首先经过掺Er光纤放大器将功率提到370 mW,经过脉冲压缩后脉冲宽度为45.7 fs,此后经过高非线性光纤扩谱实现光谱覆盖至1μm,输出功率为180 mW.扩谱后的1μm波段激光经过掺Yb光纤放大器放大至601 mW,经过压缩后脉冲宽度为84.6 fs,压缩后功率为420 mW.采用MgO:PPLN晶体对压缩后激光进行倍频得到155 mW的532 nm激光,倍频效率为36%.利用该系统分别对碘稳频532 nm Nd:YAG激光器输出的基频光1064 nm和倍频光532 nm进行拍频,获得了优于40 dB信噪比的拍频信号,后续进行了超过10 h的连续测量,测量结果与国际推荐值保持一致.

关键词：光谱增强频率测量稳频激光光学频率梳

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长度的矢量效应——SI单位“米”由光速常数定义的物理学意义

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中国计量 2024年第5期 91-96页

作者：刘金元中国计量科学研究院

国际单位制(SI)单位“米”由光速常数来定义是一次科学飞跃。文章从“米”定义出发,建立长度的测量模型,讨论物体长度在静止时和运动时的测量问题,通过光速恒定这一物理学基本原理,数学求解出物体长度在物体相对于测量者运动时和静止时... 详细信息

国际单位制(SI)单位“米”由光速常数来定义是一次科学飞跃。文章从“米”定义出发,建立长度的测量模型,讨论物体长度在静止时和运动时的测量问题,通过光速恒定这一物理学基本原理,数学求解出物体长度在物体相对于测量者运动时和静止时之间的关系。物体的长度在其静止时与测量方向无关,当物体运动时,其长度的测量与测量方向有关,即长度的矢量效应。光波长是长度量,光学多普勒频移现象是长度的矢量效应最直观的物理学现象;萨格纳克效应和运动粒子的寿命,同样是长度的矢量效应。这些物理学现象不仅证明了长度的矢量效应,而且证明了光速恒定。

关键词：计量学米定义光速恒定长度的矢量效应

换热翅片几何量数字化测量技术研究及在智能制造中的应用

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计量学报 2024年第3期45卷 395-401页

作者：阚侃熊行创广东省计量科学研究院广东广州510405 中国计量科学研究院北京100029 国家市场监管重点实验室(计量数字化与数字计量) 北京100029

为解决换热翅片开窗角度的数字化测量问题,研究了面向换热器智能制造产线的翅片几何量参数测量装置。该装置采用激光轮廓传感器进行非接触测量,对获取的多组原始轮廓数据进行数据剔除和取均值预处理,将处理后的数据逐点求导以识别兴趣... 详细信息

为解决换热翅片开窗角度的数字化测量问题,研究了面向换热器智能制造产线的翅片几何量参数测量装置。该装置采用激光轮廓传感器进行非接触测量,对获取的多组原始轮廓数据进行数据剔除和取均值预处理,将处理后的数据逐点求导以识别兴趣测量区域,在各兴趣测量区域采用定长逐点步进的方式进行最小二乘拟合运算,选取最优拟合线段进行夹角计算,可自动实现对翅片8个开窗角度及3个长度参数的测量,设计了基于JSON的数据交互格式实现与制造执行系统的数据对接。实验结果表明:装置角度测量最大允许误差(MPE)为±0.5°,具备数字化测量及数据交互能力,测量精度满足企业质控需求。

关键词：几何量计量换热翅片线轮廓处理开窗角度数字化测量最小二乘法

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纪念“米定义40周年”专题序言从“米制”到“米智”,推动“米”的智能化与产业的有机融合

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计量科学与技术 2024年第2期68卷 F0002-F0002,I0001页

作者：方向中国计量科学研究院

“米”是国际单位制中长度的基本单位,它的定义经过了几轮的变迁。从基于地球子午线全长四千万分之一为基础的国际米原器,到氪86辐射波长,再到1983年将米定义于真空中光速,经历了从实物基准、自然基准再到量子基准的演进。基于真空中光... 详细信息

“米”是国际单位制中长度的基本单位,它的定义经过了几轮的变迁。从基于地球子午线全长四千万分之一为基础的国际米原器,到氪86辐射波长,再到1983年将米定义于真空中光速,经历了从实物基准、自然基准再到量子基准的演进。基于真空中光速的米定义。

关键词：米定义真空中光速量子基准国际单位制米原器实物基准辐射波长子午线

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血清蛋白质组高丰度蛋白去除方法比较研究

质谱学报 2024年第4期45卷 519-530,I0004页

作者：赵佳威陆澳赵洋孟波叶子弘中国计量大学生命科学学院浙江省生物计量及检验检疫技术重点实验室浙江杭州310018 中国计量科学研究院前沿计量科学中心国家市场监管技术创新中心(质谱)北京100029

基于健康人群(HC)和肝癌人群(HCC)的血清样本,本研究比较了高选择Top14高丰度蛋白去除试剂盒(Top14)、DMB低丰度蛋白富集试剂盒(DMB)2种血清蛋白质组前处理方案的优劣势。对于HC样本,DMB处理组鉴定的蛋白质数量是Top14处理组的2.6倍,是... 详细信息

基于健康人群(HC)和肝癌人群(HCC)的血清样本,本研究比较了高选择Top14高丰度蛋白去除试剂盒(Top14)、DMB低丰度蛋白富集试剂盒(DMB)2种血清蛋白质组前处理方案的优劣势。对于HC样本,DMB处理组鉴定的蛋白质数量是Top14处理组的2.6倍,是未处理血清原液(Blank)样本的3.9倍;对于HCC样本,DMB处理组鉴定的蛋白质数量是Top14处理组的3.7倍,Blank组的6.2倍。通过分析蛋白组的丰度排序散点图,发现Top14预处理对高丰度蛋白质的去除效果显著;但相较于DMB预处理,低丰度蛋白质的鉴定覆盖率较低。在蛋白质组鉴定频率方面,DMB处理样本中可定量蛋白质数量明显多于Top14处理组和Blank组。Top14处理组和Blank组中鉴定的蛋白质超过50%可在DMB处理组中被鉴定到,且其鉴定蛋白质的KEGG分析结果基本可在DMB方案中被覆盖。在DMB预处理的肝癌血清中鉴定到47个差异蛋白质,而在Top14处理组和Blank组中分别只鉴定到15、17个差异蛋白质。通过对各组差异蛋白质编码基因的KEGG分析,DMB、Top14预处理组和Blank样本的差异蛋白质分别富集到21、5、1条通路,表明DMB预处理更适用于血清样本蛋白质组的分析。基于DMB预处理方法,本研究发现HSP90AB1、SPP1、ACTR3、SNCA、PECAM1和SRC在肝癌血清样本中显著上调,可作为肝癌筛查候选生物标志物。

关键词：血清蛋白质组液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)

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