我国能量天平参与国际约定值确定 已入国际行列

记者11月6日从中国计量院获悉，国际计量局日前发布了首次千克复现方法国际关键比对的报告，中国计量院能量天平国际比对团队采用NIM-2能量天平装置代表我国参加了此次比对。我国的测量结果与比对参考值的相对偏差为1.17×10的-8次方，综合不确定度为4.49×10的-8次方量级，相当于要分辨出一头蓝鲸身上落了一只蚊子后的变化量。这标志着我国的测量数据得到国际计量委员会的认可，并参与国际约定值的确定，进而用于新定义实施后全球质量单位的量传。

质量单位千克的重新定义被国际知名学术期刊《自然（Nature）》称为世界6大科学难题之一。1975年英国国家物理实验室（NPL）提出功率天平方案至今，国际上已经为此付出了几十年的努力。目前，能够利用普朗克常数复现质量单位千克的方法主要有3种，分别为：功率天平法、能量天平法和硅球方案。采用功率天平方案开展研究的，除英国外，还有美、法、韩、瑞士、加拿大、新西兰、土耳其等国和国际计量局等。硅球方案由以德国计量院主导，日本、意大利等国计量院参与组成的国际阿伏伽德罗常数合作组织联合研究。2006年，中国工程院院士、中国计量院首席研究员张钟华及其团队提出一种新方案——能量天平方案。历经10多年的努力，该团队已经研制成第二代能量天平装置NIM-2。

中国计量院力声所质量实验室主任李正坤介绍，2018年11月，第26届国际计量大会的1号决议批准了对千克等四个基本单位进行重新定义，2019年5月20日，质量单位千克的新定义正式实施。但是，国际计量委员会认为，在2017年为质量单位重新定义而进行评差时，各国提供的普朗克常数的测量结果的一致性不足以保证各个国家的装置在复现质量单位时是一致的。因此决定，在有充足的数据证明各个国家的复现装置的一致性之前，质量的量传，将通过国际比对的方式，得到一个约定值，进而由约定值为基准进行量传。

2019年，国际计量局组织了首次千克复现方法国际关键比对。目前国际上从事千克复现方案研究的国家计量实验室有15家，其中7家采用3种不同方案参加此次国际比对，加拿大、美国、国际计量局、和韩国采用功率天平方案，中国采用能量天平方案，德国和日本采用硅球方案。

据介绍，经国际计量局对各国的数据综合评定，我国测量结果与国际比对参考值的偏差居第三的水平，不确定度水平居第五位。此次比对数据表明，我国研制的能量天平试验装置的测量能力得到了国际计量委员会的认可。此项研究成果为建立具有我国独立自主的质量单位复现装置和新的质量量值传递系统提供了重要的技术支撑。