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穩固精密製造基礎 工研院投入矽晶球質量新標準
 

【CTIMES/SmartAuto 籃貫銘 報導】   2018年10月25日 星期四

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國際公斤原器(IPK)的質量是1公斤,但因為使用定義方式的緣故,造成實際質量差值有逐年增加的趨勢。因此,國際度量衡大會(CGPM)宣布將在2018年發布全新的公斤定義,不再以實體器具作為標準,屆時,國際公斤原器將走入歷史。

工研院目前投入矽晶球質量新標準,此矽晶球為矽28純度超過99.99 %、直徑為93.7 mm。
工研院目前投入矽晶球質量新標準,此矽晶球為矽28純度超過99.99 %、直徑為93.7 mm。

為因應此全球新國際單位制的重大變革,工研院也開始投入新公斤定義的研究與建置,24日也舉辦「SI質量新標準-矽晶球歡迎儀式暨技術研討會」,將投入全球最新的矽晶球法實現公斤新定義。

經濟部標準檢驗局局長劉明忠指出,2018年對計量領域而言,是百年一遇的大挑戰,包括七個基本單位中即有公斤、安培、克耳文和莫耳四個基本單位將重新定義,從日常生活至尖端科技,都會受到影響,未來工業4.0生產自動化、物聯網及大數據等,也需要精準的量測來協助這些技術趨向更精密、更準確。

而所謂的矽晶球法,是實現普朗克常數所定義公斤的方式之一,它採X光晶體密度法(XRCD method),此方法亦是目前物量單位莫耳最準確的實現方法。

矽晶球法透過計數矽晶球中矽原子數量的方式,來實現新公斤定義。矽28同位素純度超過99.99%、直徑為93.7 mm且真圓度為數十奈米的完美球體,藉由計數矽晶球內含有多少顆矽原子,再乘以單顆矽原子平均質量實驗數值,來計算出矽晶球的質量。

而在前日的典禮上,由德國聯邦物理技術研究院院長Joachim H. Ullrich親自來台,遞交新公斤質量傳遞的關鍵矽晶球,象徵開始新定義的里程碑。

關鍵字: 工研院 
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