给大家介绍一个量子压力标准的重大突破,就是EMPIR资助的QuantumPascal项目搞出来的世界第一个可运输的光学压力标准。这个技术改变了传统依靠汞的活塞式压力计和液体压力计的老路子,不仅测量更准,还不用那些有毒物质。 这个可运输光学压力标准由法国国立工艺学院CNAM开发,它的核心是Fabry-Pérot谐振腔。团队把它从瑞典布罗斯出发,一路运到德国柏林、意大利都灵和法国巴黎,再回到布罗斯,虽然中间经历了很多震动和温度变化,但每次回来都能快速恢复正常工作。大家可以去项目网页看看详细的报告。 项目还研究了一种新方法叫GAMOR气体调制折射法。他们用了一种叫Invar的材料做Fabry-Pérot腔体,这种材料热膨胀系数比ULE玻璃和Zerodur还要大,结果证明也能用在高精度测量上。比如蓝宝石材料渗透率低、热梯度小,给设计带来了新的可能。 测量气体进入腔体时温度会升高,这对高精度来说是个大问题。以前大家都觉得GAMOR方法没法在亚毫开尔文级别做到稳定。但这次项目的结果表明,优化后的系统温度稳定速度比目前世界上最快的还要快100倍。这不仅打消了疑虑,还证明了GAMOR方法的优势。 为了把事情做细致,他们还对氦、氖、氩、一氧化碳和二氧化碳进行了更精确的计算,特别是一氧化碳和二氧化碳的数据现在是全球最准的。这些结果跟实验数据比对后发现理论很准确,对研究气候模型特别是CO和CO₂很有帮助。 项目还发布了三份Fabry-Pérot折射法压力测量指南和三个电子学习模块,方便大家学习和应用这项技术。另外他们还开发了不少其他仪器,像瑞利散射、多重反射干涉法、介电常数气体测温法等等。这些仪器已经在实际中使用了。 其中有两个后续项目跟这个密切相关:一个是22IEM04的MQB-Pascal项目,还有一个是22IEM03的PriSpecTemp项目。特别是吸收光谱法被用来监测CO₂排放和气候观测。 这个项目协调人Tom Moses Rubin是来自德国物理技术研究院PTB的专家。他对QuantumPascal取得的实验与理论成果感到非常自豪。他觉得这个团队合作得特别好。 这个EMPIR项目是欧盟“地平线2020”计划和各国共同资助的。欢迎大家关注我们的“海外聚焦”版块,我们会定期整理海外的科技动态和文献资料给大家参考交流!