我國首次實現輻射法測量熱力學溫度

12月28日，由中國計量科學研究院承擔的《輻射法測量熱力學溫度研究》課題通過了國家質檢總局組織的專家驗收。該課題通過對金屬-碳高溫熱力學溫度的研究，在國內首次實現輻射法測量熱力學溫度，完成對高溫固定點的熱力學溫度賦值，相對標準不確定度達到(1.0~1.7)×10-4，標志著我國高溫計量步入國際先進行列和前沿研究領域。
       現行的國際溫標(ITS-90)高溫段固定點只有銀、金、銅三個定義凝固點，其中最高溫度是銅凝固點(1084．62℃)。溫標規定，銀凝固點(961．78℃)以上溫度，從定義固定點外推獲得，這導致隨著溫度升高，國際溫標復現和高溫測量的不確定度將顯著增大。由于在更高溫度條件下，缺乏性能良好的高溫固定點，高溫固定點已成為國際溫度計量界亟待解決的一大難題。近年來，金屬(碳)-碳高溫固定點的發現，使得尋找更高溫度的固定點成為可能。金屬(碳)-碳高溫固定點及其熱力學溫度測量已成為國際高溫測量研究領域的熱點。
       據課題負責人原遵東研究員介紹，該課題采用輻射法測量熱力學溫度，是國家“十一五”科技支撐計劃重點項目“以量子物理為基礎的現代計量基準研究”中的一項。經過近4年的努力，課題組解決了絕對輻射溫度計的濾光片輻射計絕對響應度、物鏡透射比及幾何參數測量等主要關鍵技術的理論與實驗研究。
       目前，該課題組在國內首次建立了絕對輻射溫度計及與之配套的性能測量實驗裝置，自主完成對金屬-碳高溫固定點（鈷-碳、鉑-碳、錸-碳共晶點）和銀凝固點熱力學溫度測量，相對標準不確定度達到(1.0~1.7)×10-4；實現對高溫固定點的熱力學溫度賦值，確定了高溫固定點溫度下我國熱力學溫度與現行國際溫標ITS-90之差，使我國進入國際溫度計量的前沿領域。對于我國參與對新型高溫固定點熱力學溫度國際賦值測量具有重要意義，使我國在實行“開爾文的實用溫標實現”等國際計量的重要發展事件中具備話語權。
       該項研究成果表明，我國已具備輻射法熱力學溫度測量能力和國際比對能力，將直接帶動我國高溫計量基標準水平的整體提升，對我國高溫計、高溫熱電偶等高溫標準的整體提升有明顯的帶動作用，具有顯著的社會效益和間接經濟效益。