一、普朗克常数h的意义及应用（论文文献综述）
李世松,赵伟,黄松岭,白静芬,WANG Qing[1]（2021）在《国际单位制变革与电磁测量发展互促共赢》文中研究说明从2019年5月20日起,新国际单位制（international system of units,SI）在全世界正式启用。在新的单位体系下,7个SI基本单位首次实现了全部采用基于基本物理常数的定义,标志着基础计量进入量子时代。作为电气工程学科的基础分支,电磁测量在实现本次单位制修订、测定基本物理常数值中做出了突出贡献。新的单位体系,改变原有的电磁量溯源链,同时也赋予电磁测量新的使命。该文较系统地梳理了电磁测量及其溯源体系的发展历程,介绍本次单位制修订的来龙去脉,并基于深入调研,归纳、探讨国际单位制变革所引发的电磁测量活动以及电磁学学科的新变化。
刘民,孙毅[2]（2021）在《国际单位制的基本常数综述》文中研究说明新的国际单位制（SI）从2019年5月20日正式实施,具有划时代的意义。综述从秒、米、千克、安培、开尔文、坎德拉、摩尔这7个基本物理单位到7个基本物理常数发展的过程,揭示他们之间的内在物理联系,对基本单位定义的含意进行深入剖析.在SI量纲表达中原7个基本单位仍然不可替代,但是已经不再作为量值溯源的源头,单位的定义也有所更新,而7个基本物理常数成为了量值溯源的根.展望了新的国际单位制对计量学发展的意义。
王大伟[3]（2020）在《能量天平法质量量子基准中力矢量对准方法研究》文中指出如何利用普朗克常数对质量单位kg进行量子化定义,被国际计量领域公认为最具挑战性的研究,2012年更是被《Nature》杂志列为当年世界6大科学难题之一。能量天平是我国自主提出的质量量子基准的“中国方案”,其方法内涵是基于机械能与电磁能平衡原理构建普朗克常数h、标准砝码质量和电学量量子基准的联系,间接建立质量量子基准。其中,标准砝码质量是由自身重力矢量与电磁力矢量平衡理论推导获得,两个力矢量须沿重力方向对准,否则将给能量天平测量引入力矢量对准误差,影响标准砝码量值溯源的准确性。目前,力矢量对准误差引入的相对标准测量不确定度为9×10-8,成为制约能量天平实现小于5×10-8相对标准测量不确定度的主要因素之一。因此,亟待开展能量天平力矢量对准方法研究,提高力矢量对准准确性,为实现能量天平法质量量子基准提供有力的技术支撑。本课题通过研究电磁力矢量和标准重力矢量作用机理和对准关系,提出一种基于解耦点空间重叠布局的力矢量解耦方法,实现电磁力矢量和标准重力矢量的解耦。通过研究电磁力矢量和标准重力矢量对准误差来源,本课题分别提出一种基于绝对偏差量解算模型的电磁力矢量对准调整方法和一种基于双环重叠柔性铰链的标准重力矢量自对准调整方法。为了验证本文提出理论和方法的正确性,设计能量天平悬挂系统并进行力矢量对准实验,主要研究工作如下:针对能量天平悬挂系统空间力系中由于非对准寄生转矩导致电磁力矢量与标准重力矢量之间难以对准的问题,提出一种基于解耦点空间重叠布局的力矢量解耦方法。该方法首先通过具有重叠结构的柔性解耦环节保证电磁力矢量和标准重力矢量解耦点重合,避免非对准寄生转矩的产生;其次基于力矢量平衡原理,建立能量天平悬挂系统力矢量解耦模型,解算出力矢量对准时柔性解耦环节的刚度系数,为柔性铰链设计提供理论支持。该解耦方法不仅满足电磁力矢量和标准重力矢量的解耦要求,而且降低标准重力矢量寄生转矩对电磁力矢量对准状态的影响。实验结果表明:标准重力矢量加载对电磁力矢量对准状态的影响平均降低71.2%。针对能量天平由于电磁力水平分量和电磁转矩之间强耦合导致电磁力矢量难以对准调整的问题,提出一种基于绝对偏差量解算模型的电磁力矢量对准调整方法。该方法首先利用安培定律和力矢量平衡原理,分别建立电磁力矢量对准误差项的求解模型,构建电磁力矢量非对准状态下悬挂线圈姿态相对变化量与绝对偏差量之间的关系,实现悬挂线圈位置和姿态相对变化量对绝对偏差量的解算。其次设计具有测调功能的悬挂系统:悬挂线圈水平位置和姿态分别通过精密位置传感器和激光干涉仪测得,悬挂线圈水平位置通过精密位移平台实现调整,姿态通过改变悬挂连杆上压电陶瓷长度实现调整。实验结果表明:电磁力矢量对准相对标准测量不确定度由2.6×10-8降低到4.2×10-9。针对能量天平由于砝码偏心转矩和偏载转矩复合作用导致标准重力矢量难以对准调整的问题,提出一种基于双环重叠柔性铰链的自对准调整方法。该方法首先利用内、外环力矢量解耦点重叠的柔性铰链,避免标准重力矢量偏载转矩产生。其次基于卡氏第二定理建立双环重叠柔性铰链的柔度模型,根据能量天平悬挂系统实际载荷对其柔性切口尺寸进行分析和设计,使其柔度满足标准重力矢量自对准调整的要求。当1 kg标准砝码加载到柔性铰链解耦范围之内时,砝码偏心转矩被抑制,最终达到标准重力矢量自对准调整的目的。实验结果表明:1 kg标准砝码加载后,悬挂线圈水平位置相对变化量小于1.8μm,倾斜角度相对变化量小于0.8μrad,达到标准重力矢量自对准的目标。最后,根据规划的能量天平力矢量对准调整步骤,电磁力矢量和标准重力矢量对准调整后同时加载到悬挂系统上,实验结果表明:悬挂线圈水平位置相对变化量小于4.5μm,倾斜角度相对变化量小于6.4μrad;力矢量对准相对标准测量不确定度由9×10-8降低到1.3×10-8,满足能量天平力矢量对准要求;同时能量天平测量和溯源能力由500 g提升到1 kg。
任飞安,许金鑫,由强,李正坤,陈乐[4]（2019）在《能量天平永磁体系统的温度场分析》文中提出提出基于COMSOL有限元仿真的方法对永磁体系统的温度场进行分析。通过分析,得到永磁体在不同工作模式下的温度上升曲线。仿真结果表明永磁体磁盘在两种工作模式下存在10-4K量级的温度差异,由于钐钴永磁体磁盘存在-3×10-4K-1的温度系数,温度对磁链差的测量影响在10-8量级。为改善能量天平永磁体系统中悬挂线圈的发热问题,提出调整悬挂线圈电流,增大辐射面辐射系数,改变天平支撑结构3种方案,以改善温度波动引入的普朗克常数测量不确定度。
李正坤,白洋,许金鑫,张钟华,鲁云峰,贺青[5]（2019）在《中国计量院在千克重新定义方面的工作和贡献》文中研究说明为了应对国际单位制的重大变革-用普朗克常数对质量单位千克进行重新定义,中国计量科学研究院于2006年提出了能量天平方案。该方案采用静态测量,可避免国外功率天平方案中因动态测量引入的技术难题。2013年原型试验装置NIM-1研制成功,在空气中测量普朗克常数的不确定度达到2. 6×10-6（k=1）,证实了能量天平方案原理可行。2017年,新一代能量天平装置NIM-2研制成功,并实现了真空环境下的测量,相对不确定度为2. 4×10-7（k=1）。目前中国计量科学研究院正对能量天平装置中几项主要的不确定度来源进行改进研究,预计在未来的两年内可达到10-8量级的不确定度。
郭露芳,周巧儿,陈典泽,孙治鑫[6]（2018）在《测量距离对普朗克常数测定的影响》文中研究说明光电效应测定普朗克常数实验中光源到光电管距离的选取对普朗克常数测量有着重要作用。采用零点法测量光电效应实验中不同入射光频率对应的截止电压,通过Origin软件对截止电压和光频率进行拟合,进而计算相应的普朗克常数和相对误差。分析结果表明,当测量距离为0.38m时,计算结果更接近理论值。
李正坤,张钟华,鲁云峰,白洋,许金鑫,胡鹏程,刘永猛,由强,王大伟,贺青,谭久彬[7]（2018）在《能量天平及千克单位重新定义研究进展》文中研究表明质量单位千克是国际单位制7个基本单位中惟一一个仍以实物定义和复现的基本单位.作为一种实物,其量值必然会因为环境因素及使用时的磨损而发生变化.但由于缺少更高一级的参考标准对其进行考察,国际千克原器的真实变化情况无从得知.国际计量委员会建议采用普朗克常数对千克重新定义,号召各个国家开展普朗克常数的精密测量研究工作,并要求至少有三种独立方案提供有效测量数据.自20世纪70年代起,英、美等国采用功率天平方案进行研究,国际阿伏伽德罗常数合作组织则采用了X射线单晶硅密度的方案.为了应对国际单位制的重大变革,2006年中国计量科学研究院提出了用能量天平法测量普朗克常数的新方案,其特点是可避免国外方案中困难的动态测量.2013年原型实验装置研制成功,证实了能量天平方案原理可行.此后,中国计量科学研究院开始了新一代能量天平装置的研制.2017年5月,中国计量科学研究院提交了普朗克常数的测量结果,不确定度为2.4×10-7（k=1）,该数据被国际科学数据委员会收入参考数据库.但由于数据的不确定度尚未进入10-8量级,未被用于普朗克常数的定值.目前中国计量科学研究院正对几项主要的不确定度来源进行研究,预计在未来的两年内达可到10-8量级的不确定度.
白洋[8]（2017）在《能量天平质量量子基准中线圈组相对位置测量方法研究》文中进行了进一步梳理在国际单位制（SI）7个基本单位中,千克kg是唯一一个没有被量子化定义的基本单位。千克的量子化定义方法因其科学意义之重大,科研难度之高,被《Nature》杂志于2012年列为世界六大科学难题之一。能量天平法测量普朗克常数是我国自主提出的千克量子化定义方法,其基本原理为利用两通电线圈（线圈组）产生电磁力来与标准砝码的重力相平衡,建立起质量基准与时间量、电学量、长度量等已经量子化的基本量之间的联系,进而间接地实现质量单位的量子化基准。在这一过程中,线圈组之间的相对位置测量系统发挥着至关重要的作用,它不仅实现了能量天平对于“米”的量子化基准的溯源,而且保证了能量天平电磁力积分区间的一致性。能量天平线圈组相对位置测量系统分为:相对位移测量系统和相对零位测量系统两个部分。针对线圈组相对位移的测量需求,能量天平目前采用的是迈克尔逊型激光外差干涉测量方法,该方法具有量程大、亚纳米量级分辨力的优势,但该方法由于存在纳米量级的周期性非线性误差,而会为普朗克常数的测量结果带来10-7量级的相对测量不确定度。针对线圈组相对零位的测量需求,能量天平目前采用的是机械限位的方法来确定相对零位,缺少有效的、测量不确定度在亚微米量级的相对零位测量方法。相对零位测量方法的缺失破坏了能量天平积分区间的一致性,会为普朗克常数的测量结果带来10-7量级甚至更高量级的相对测量不确定度。上述两个问题的存在,制约了能量天平实现优于2×10-8相对测量不确定度的目标。本课题通过研究能量天平工作原理和总体测量误差模型,分别建立了线圈组相对位移测量误差模型与相对零位测量误差模型。基于上述模型,提出了相应的非线性误差抑制方法,以及线圈组相对零位测量方法。随后,本文对基于上述方法搭建的测量系统的测量不确定度进行评定。论文针对上述内容进行了深入的理论和实验研究,主要研究内容和结果如下:针对线圈组相对位移测量系统中存在有纳米量级的周期性非线性误差的问题,提出了一种基于I/O（输入/输出）共光路式空间分离布局的非线性误差抑制方法。该方法利用输入/输出共光路的空间分离结构,避免了线圈组相对位移测量中的交叉混叠造成的非线性误差;通过定量约束光路内部的虚反射率,抑制了线圈组相对位移测量中自混叠造成的非线性误差。另外,特别针对能量天平真空环境测量所设计的I/O共光路结构,可以令输入光路与输出光路在空间上完全重合,提高了真空中相对位移测量的可操作性。理论和仿真结果表明,该方法可以将线圈组相对位移测量中的非线性误差的幅值降低至0.2 nm。针对线圈组相对零位测量方法缺失的问题,提出了一种基于窗口屏蔽差分电容传感的相对零位测量方法。在该方法中,屏蔽窗口被固定于悬挂线圈上,电容极板被固定于激励线圈上。二者组合形成差分电容传感器。该方法利用屏蔽窗口来遮蔽差分电容极板的正对面积,进而建立差分电容的输出值与能量天平线圈组相对位置之间的线性关系,避免了悬挂线圈的晃动对于相对零位测量准确度的影响。利用保角变换理论,建立了差分电容传感器的模型,并对其灵敏度,以及在x、y轴方向的抗干扰能力进行了理论分析。仿真结果表明,基于该方法设计的相对零位传感器的非线性在0.2μm以内,x、y轴方向的位移扰动对于测量不确定度的影响分别小于0.17μm与0.08μm。本课题对上述研究内容进行了实验验证。首先,本课题验证了基于双频自混叠的周期性非线性误差模型,实验结果表明相对位移测量中自混叠造成的非线性误差幅值可以达到1 nm,在能量天平相对位移测量系统中必须予以抑制;其次,验证了基于I/O共光路式空间分离布局的非线性误差抑制方法,实验结果表明,该方法可以将非线性误差引入的标准测量不确定度由纳米量级降低至0.16 nm;最后,验证了基于窗口屏蔽差分电容传感的相对零位测量方法,实验结果表明,该方法可以将相对零位测量引入的合成标准测量不确定度由微米量级降低至0.2μm。本文提出的方法满足了能量天平实现2×10-8相对测量不确定度的需求。
曾涛[9]（2017）在《基于能量天平法的质量量子计量基准特征矢量对准技术》文中研究说明质量量子计量基准研究于2012年被《Nature》杂志评为世界六大难题之一,是目前国际计量研究领域的热点。中国计量科学研究院于2006年提出基于能量天平法的千克溯源方案,该方案通过机械能与电磁能的平衡来实现质量单位的复现。能量天平法原理式中存在四种表征线圈状态的特征矢量,分别为线圈受到的安培力和重力、线圈的运动方向以及线圈位移测量所用激光束的方向。上述特征矢量需对准于同一方向上,否则能量天平法测量结果将包含由特征矢量偏离对准状态引起的对准能量误差。针对对准误差测量补偿的精度决定了千克溯源至普朗克常数的准确性,因此如何精确测量对准误差是当前能量天平方案亟待解决的核心问题。本课题在能量天平方案原理的基础上,通过研究能量天平特征矢量对准误差的物理来源,建立能量天平对准误差的数学模型。基于该数学模型,确定了线圈垂向运动直线度和线圈位移测量光束的垂向偏角是对准误差的两项主要误差分量,并针对上述两项误差分量分别提出对应的测量补偿方法,从而通过对对准误差的精确补偿保证能量天平方案的普朗克常数测量结果的准确性。主要研究内容如下:针对目前能量天平法存在线圈特征矢量对准问题的原理内涵尚不明确的问题,首先研究对准误差的产生机理,发现对准误差主要由线圈水平安培力做功、电磁转矩做功和线圈位移测量光束存在垂向偏角所引起,并确立了上述三者引起的能量误差之和与对准误差的相等关系,从而建立能量天平线圈特征矢量对准误差的数学模型。其次,在天平线圈的悬挂结构中加入柔性铰链,实现了线圈所受水平安培力和电磁转矩在作用效果上的解耦,并结合静止线圈的转矩平衡方程推导水平安培力和电磁转矩的表达式,进而可根据该表达式确定水平安培力和电磁转矩对对准误差的影响权重。最后,基于该对准误差模型对能量天平对准误差分量的量值进行计算,发现线圈垂向运动直线度与线圈位移测量光束的垂向偏角所引起的误差是对准误差的两项亟待测量补偿的主要误差分量。针对能量天平线圈存在垂向运动直线度而引起对准误差的问题,提出了一种基于垂丝基准的垂向运动直线度测量方法。该方法首先以重锤牵引的导电细丝作为垂向运动测量基准,并将该基准与线圈上的水平外圆柱面电容极板合并构成线面式电容传感器,从而可利用该电容传感器对线圈垂向运动直线度进行精确测量。其次分析了外圆柱面极板边缘效应对线面式电容传感器测量结果的影响,并利用有限元仿真对该影响引入的误差进行评估,结果表明该影响引入的测量误差可忽略不计。实验结果证明,该方法对垂向运动直线度的测量标准不确定度从现有方法的2.5μm减小为1.7μm。针对线圈垂向位移测量所用激光束存在垂向偏角从而引起对准误差的问题,提出了一种基于液面法线竖直基准的光束垂向偏角测量方法。该方法首先以硅油液面法线作为光束垂向偏角测量基准,并将液面法线基准与光束平行度检测方法相结合对光束的垂向偏角进行精确测量。其次通过对液面不同区域的表面曲率变化进行测量,获取环绕液面中心40×40mm2区域内的液面法线基准的方向不确定度,由测量结果可知该方向不确定度大小约为3.2μrad。实验结果表明,该测量方法的测量标准不确定度从现有方法的25μrad减小为11μrad。最后,基于能量天平实验装置,本课题分别对特征矢量对准误差数学模型、垂向运动直线度测量方法和光束垂向偏角测量方法进行实验验证。实验结果表明,对准误差数学模型不确定度和本文提出的两种对准测量方法的不确定度所引起的能量天平法测量结果的不确定度满足能量天平的精度要求。
张风昀,王雪鹏,董开拓[10]（2016）在《不同光源对普朗克常数实验测量的影响》文中指出介绍了光电效应实验中,采用零电流法确定截止电压测量普朗克常数的方法,研究了汞灯和氙灯提供光源对普朗克常数实验测量的影响,通过用Origin软件对测量的数据进行线性拟合,可得到截止电压与光子频率的关系曲线的斜率,从而能够更加准确的计算出普朗克常数的值,实验结果表明,对于氙灯光源,在普朗克常数的测量上相对误差更小,所得到的普朗克常数越精确,从实验的角度充分证明了氙灯光源是光电效应实验测量效果非常好的一种光源。
二、普朗克常数h的意义及应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、普朗克常数h的意义及应用（论文提纲范文）
（2）国际单位制的基本常数综述（论文提纲范文）
| 0 引 言 |
| 1 超精细能级跃迁频率ΔνCs |
| 1.1 时间单位的历史 |
| 1.2 时间单位的溯源途径 |
| 1.3 新SI秒表述的意义 |
| 2 真空中的光速度c |
| 2.1 长度单位的历史 |
| 2.2 长度单位的溯源途径 |
| 2.3 新SI米重新表述的意义 |
| 3 普朗克常数h |
| 3.1 质量单位的历史 |
| 3.2 千克单位的溯源途径 |
| 3.3 新SI千克表述的意义 |
| 4 基本电荷量e |
| 4.1 电磁学单位的历史 |
| 4.2 电学单位的溯源途径 |
| 4.3 新SI安培重新定义的意义 |
| 5 波尔兹曼常数k |
| 5.1 温度单位的历史 |
| 5.2 温度单位的溯源途径 |
| 5.3 新SI开尔文重新定义的意义 |
| 6 发光效率常数Kcd |
| 6.1 光度学单位的历史 |
| 6.2 光度学单位的溯源途径 |
| 6.3 新SI坎德拉表述的意义 |
| 7 阿伏伽德罗常数NA |
| 7.1 摩尔单位的历史 |
| 7.2 物质的量单位的溯源途径 |
| 7.3 新SI摩尔重新定义的意义 |
| 8 结 论 |
（3）能量天平法质量量子基准中力矢量对准方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 基于电天平法的质量量子基准研究进展 |
| 1.2.1 基于普朗克常数的电天平法质量量子基准的基本原理 |
| 1.2.2 功率天平法质量量子基准研究进展 |
| 1.2.3 能量天平法质量量子基准研究进展 |
| 1.3 悬挂系统力矢量解耦与对准调整方法国内外研究现状 |
| 1.3.1 悬挂系统力矢量对准机理 |
| 1.3.2 悬挂系统力矢量解耦方法及国内外研究现状 |
| 1.3.3 电磁力矢量对准调整方法及国内外研究现状 |
| 1.3.4 标准重力矢量对准调整方法及国内外研究现状 |
| 1.4 本研究领域存在的科学问题和关键技术问题 |
| 1.5 课题研究的主要内容 |
| 第2章 基于解耦点空间重叠布局的悬挂系统力矢量解耦方法研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 能量天平力矢量对准误差模型 |
| 2.2.1 悬挂系统力矢量分析 |
| 2.2.2 力矢量对准误差模型 |
| 2.2.3 能量天平力矢量对准要求 |
| 2.3 能量天平悬挂系统力矢量解耦方法 |
| 2.3.1 力矢量解耦方法 |
| 2.3.2 悬挂系统力矢量解耦模型 |
| 2.4 能量天平力矢量对准调整步骤 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于偏差量解算模型的电磁力矢量对准调整方法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 能量天平电磁力矢量对准误差项 |
| 3.2.1 能量天平电磁力矢量产生机理与调整 |
| 3.2.2 电磁力水平分量与悬挂线圈倾角关系 |
| 3.2.3 电磁水平转矩与悬挂线圈水平偏差关系 |
| 3.2.4 电磁竖直转矩 |
| 3.3 能量天平电磁力矢量绝对偏差量解算模型 |
| 3.3.1 解算模型假设与分析 |
| 3.3.2 基于安培定律的电磁力矢量对准误差项描述模型 |
| 3.3.3 基于力矢量平衡原理的电磁力矢量对准误差项描述模型 |
| 3.3.4 电磁力矢量绝对偏差量解算模型 |
| 3.3.5 解算模型分析 |
| 3.4 电磁力矢量对准不确定度分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于双环重叠铰链的标准重力矢量自对准调整方法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 悬挂系统与双环柔性铰链 |
| 4.3 双环重叠柔性铰链柔度模型与参数设计 |
| 4.3.1 基于卡氏第二定理的铰链柔度模型 |
| 4.3.2 双环重叠柔性铰链柔性切口尺寸设计 |
| 4.3.3 基于卡氏第二定理的铰链强度模型 |
| 4.4 有限元仿真分析 |
| 4.4.1 双环重叠柔性铰链柔度有限元仿真分析 |
| 4.4.2 标准重力矢量自对准有限元仿真分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 实验与分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验装置 |
| 5.3 基于绝对偏差量解算模型的电磁力矢量对准方法验证实验 |
| 5.3.1 电磁力矢量对准调整方法有效性验证实验 |
| 5.3.2 电磁力矢量对准不确定度分析 |
| 5.4 基于双环重叠铰链的标准重力矢量自对准方法验证实验 |
| 5.4.1 双环重叠铰链柔度测量实验 |
| 5.4.2 标准重力矢量自对准验证实验 |
| 5.4.3 悬挂系统力矢量解耦分析 |
| 5.5 能量天平力矢量对准及不确定度分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（4）能量天平永磁体系统的温度场分析（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 天平原理 |
| 3 磁体结构 |
| 4 传热分析 |
| 5 模型建立及仿真参数确定 |
| 5.1 模型的建立与简化 |
| 5.2 仿真参数的确认 |
| 6 仿真实验的设计 |
| 6.1 稳定性实验 |
| 6.1.1 电流大小对稳定性的影响 |
| 6.1.2 辐射系数对稳定性的影响 |
| 6.2 均匀性实验 |
| 7 结论 |
（5）中国计量院在千克重新定义方面的工作和贡献（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 国内外研究进展 |
| 2 中国为千克单位重新定义做出的努力和贡献 |
| 3 国际动态及能量天平项目下一步研究计划 |
（8）能量天平质量量子基准中线圈组相对位置测量方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 质量量子化基准的国内外研究现状 |
| 1.2.1 硅球法测量阿伏伽德罗常数 |
| 1.2.2 功率天平法测量普朗克常数 |
| 1.2.3 能量天平法测量普朗克常数 |
| 1.3 能量天平装置中的相对位置测量系统 |
| 1.3.1 线圈组相对位置测量系统研究现状 |
| 1.3.2 本研究领域存在的科学问题 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 能量天平测量误差模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 能量天平中的测量误差分析 |
| 2.2.1 重力方向上的广义力Fz做功 |
| 2.2.2 电磁场能量变化 |
| 2.2.3 寄生广义力做功 |
| 2.2.4 线圈组间的磁通量积分BL |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 线圈组相对位移测量中的非线性误差抑制方法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 能量天平中的相对位移测量系统 |
| 3.2.1 能量天平相对位移测量系统结构 |
| 3.2.2 非线性误差对能量天平法测量普朗克常数的影响 |
| 3.3 外差干涉测量中的非线性误差形成机理 |
| 3.3.1 基于双频交叉混叠的非线性误差模型 |
| 3.3.2 基于多阶多普勒频移自混叠的非线性误差模型 |
| 3.4 基于I/O共光路式空间分离布局的非线性误差抑制方法 |
| 3.4.1 I/O共光路式外差干涉测量光路结构 |
| 3.4.2 I/O共光路式外差干涉测量中的残余非线性误差 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 线圈组相对零位测量方法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 相对零位测量对能量天平法测量普朗克常数的影响 |
| 4.3 基于窗口屏蔽差分电容传感的z轴相对零位测量方法 |
| 4.3.1 基于窗口屏蔽的差分电容传感器的基本结构 |
| 4.3.2 基于窗口屏蔽的差分电容传感器的理论模型 |
| 4.3.3 基于窗口屏蔽的差分电容传感器的仿真分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 测量系统设计与实验 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于多阶多普勒频移自混叠的非线性模型验证实验 |
| 5.3 相对位移测量中的非线性误差抑制方法验证实验 |
| 5.3.1 实验系统设计与测量结果 |
| 5.3.2 相对位移测量系统的测量不确定度分析 |
| 5.4 相对零位测量方法的验证实验 |
| 5.4.1 实验系统设计与测量结果 |
| 5.4.2 相对零位测量系统的测量不确定度分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（9）基于能量天平法的质量量子计量基准特征矢量对准技术（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 能量天平方案原理和对准误差内涵 |
| 1.2.1 能量天平方案原理 |
| 1.2.2 对准误差的内涵 |
| 1.2.3 对准误差各分量的测量不确定度要求 |
| 1.3 质量基准量子化方案对准关键技术的国内外研究现状 |
| 1.3.1 能量天平特征矢量对准误差模型 |
| 1.3.2 线圈垂向运动直线度测量方法 |
| 1.3.3 干涉仪激光束垂向偏角的测量方法 |
| 1.3.4 本研究领域存在的科学问题和关键技术问题 |
| 1.4 课题研究的主要内容 |
| 第2章 能量天平法线圈特征矢量对准误差数学模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 能量天平特征矢量对准误差理论模型框架构建 |
| 2.2.1 安培力矢量与重力矢量方向不重合 |
| 2.2.2 安培力矢量与重力矢量的作用点不在一条直线上 |
| 2.2.3 激光束方向矢量与重力矢量方向不重合 |
| 2.3 对准误差分量测量不确定度要求的评估 |
| 2.4 安培力水平分量与电磁转矩的解耦与求解式建立 |
| 2.4.1 安培力与电磁转矩的解耦 |
| 2.4.2 水平安培力与电磁转矩的数学求解式的推导 |
| 2.5 特征矢量对准误差完整求解式总结 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 基于垂丝基准的线圈垂向位移矢量对准方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 垂丝电容传感器简介 |
| 3.3 垂丝电容传感器的极板 |
| 3.3.1 垂丝电容传感器静态极板 |
| 3.3.2 垂丝电容传感器的动态圆柱极板 |
| 3.4 垂丝电容传感器非线性测量误差的理论分析与仿真计算 |
| 3.4.1 静态细丝极板直径非均匀性引起的非线性误差 |
| 3.4.2 动态极板水平方向边缘效应引起的非线性误差 |
| 3.5 静态细丝极板竖直基准在竖直方向上的解耦性能分析 |
| 3.5.1 建立静态细丝极板挠曲线方程 |
| 3.5.2 有限元仿真验证 |
| 3.6 垂丝电容传感器电信号屏蔽措施 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 基于液面法线基准的光束方向矢量对准方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于液面法线竖直基准的竖直光束方向对准方法原理 |
| 4.2.1 光束垂向偏角测量系统结构组成 |
| 4.2.2 光束垂向偏角测量系统基本原理 |
| 4.2.3 光束垂向偏角测量系统数学模型 |
| 4.3 光束垂向偏角测量系统各影响参量的不确定度 |
| 4.3.1 分光镜相对于水平面的夹角与 45°的偏差 θ_0 |
| 4.3.2 分光镜上下表面之间的夹角 θ_1 |
| 4.3.3 角锥棱镜入射光线与出射光线之间的夹角 θ_2 |
| 4.3.4 CCD感光面与垂直于透镜主光轴的平面的夹角 θ_3 |
| 4.3.5 液面光与参考光在透镜焦平面上的光斑间距S |
| 4.3.6 透镜焦距f |
| 4.4 液面法线竖直基准的制备与检测 |
| 4.4.1 液面镜液体材料的稳定性研究 |
| 4.4.2 液面镜表面方向特性机理 |
| 4.5 参考光斑与液面光斑间距的求解 |
| 4.5.1 参考光斑与液面光斑的分时测量方式 |
| 4.5.2 参考光斑与液面光斑的几何中心坐标提取算法 |
| 4.5.3 几何中心坐标提取算法精度验证 |
| 4.6 角锥棱镜偏角误差自补偿单元 |
| 4.7 CCD在透镜焦平面位置的定位 |
| 4.7.1 CCD感光面在透镜焦平面上的定位方法及其定位不确定度来源 |
| 4.7.2 定位不确定度理论计算与仿真 |
| 4.7.3 定位不确定度评估实验 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 实验与分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 特征矢量对准误差模型精度实验 |
| 5.3 垂丝电容传感器特性实验 |
| 5.3.1 实验系统组成 |
| 5.3.2 电容-位移特性标定实验 |
| 5.3.3 电容传感器分辨力实验 |
| 5.3.4 电容传感器短期稳定性实验 |
| 5.3.5 电容传感器温度漂移实验 |
| 5.3.6 垂丝基准的直线度与竖直方向性验证实验 |
| 5.3.7 垂丝电容传感器不确定度评估 |
| 5.4 光束垂向偏角测量系统的特性测试实验 |
| 5.4.1 光束垂向偏角测量系统分辨力实验 |
| 5.4.2 光束垂向偏角测量系统短期稳定性实验 |
| 5.4.3 液面法线基准的方向不确定度评估实验 |
| 5.4.4 基于液面法线竖直基准的光束垂向偏角测量系统不确定度评估 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（10）不同光源对普朗克常数实验测量的影响（论文提纲范文）
| 1 实验原理 |
| 2 实验装置 |
| 3 结果分析与讨论 |
| 4 结论 |
四、普朗克常数h的意义及应用（论文参考文献）
- [1]国际单位制变革与电磁测量发展互促共赢[J]. 李世松,赵伟,黄松岭,白静芬,WANG Qing. 中国电机工程学报, 2021(S1)
- [2]国际单位制的基本常数综述[J]. 刘民,孙毅. 电子测量与仪器学报, 2021(01)
- [3]能量天平法质量量子基准中力矢量对准方法研究[D]. 王大伟. 哈尔滨工业大学, 2020
- [4]能量天平永磁体系统的温度场分析[J]. 任飞安,许金鑫,由强,李正坤,陈乐. 计量学报, 2019(03)
- [5]中国计量院在千克重新定义方面的工作和贡献[J]. 李正坤,白洋,许金鑫,张钟华,鲁云峰,贺青. 计量技术, 2019(05)
- [6]测量距离对普朗克常数测定的影响[J]. 郭露芳,周巧儿,陈典泽,孙治鑫. 软件, 2018(09)
- [7]能量天平及千克单位重新定义研究进展[J]. 李正坤,张钟华,鲁云峰,白洋,许金鑫,胡鹏程,刘永猛,由强,王大伟,贺青,谭久彬. 物理学报, 2018(16)
- [8]能量天平质量量子基准中线圈组相对位置测量方法研究[D]. 白洋. 哈尔滨工业大学, 2017(01)
- [9]基于能量天平法的质量量子计量基准特征矢量对准技术[D]. 曾涛. 哈尔滨工业大学, 2017(01)
- [10]不同光源对普朗克常数实验测量的影响[J]. 张风昀,王雪鹏,董开拓. 大学物理实验, 2016(04)