國家交付我們就要義無反顧地維護(hù)好

　　航天科工203所三十年如一日，精心維護(hù)超導(dǎo)量子基準(zhǔn)， 為固態(tài)電壓標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)電池進(jìn)行量值傳遞，每年對近百臺儀器進(jìn)行檢定和校準(zhǔn)工作。基準(zhǔn)滿足了高準(zhǔn)確度直流電壓量值溯源的需求，采用國際上先進(jìn)的超導(dǎo)量子技術(shù)來實現(xiàn)，將直流電壓量值的溯源準(zhǔn)確度提高了2個量級。基準(zhǔn)每隔幾年與國內(nèi)外權(quán)威計量機構(gòu)進(jìn)行比對，歷次比對數(shù)據(jù)證明該基準(zhǔn)裝置的運行狀況是穩(wěn)定可靠的，保證了直流電壓量值傳遞的準(zhǔn)確、統(tǒng)一，為我國航天、航空、船舶等行業(yè)進(jìn)行了大量的量值傳遞工作，同時作為國家副基準(zhǔn)也為眾多的計量技術(shù)機構(gòu)提供高質(zhì)量的校準(zhǔn)服務(wù)。

 
工作人員進(jìn)行基準(zhǔn)量值傳遞的場景

耐心把握操作細(xì)節(jié)開展基準(zhǔn)實驗

　　基準(zhǔn)實驗的難度非常大，由于技術(shù)指標(biāo)要求非常高，實驗的每一個操作步驟需要特別細(xì)致。基準(zhǔn)進(jìn)行量值傳遞需要低溫液氦環(huán)境，在溫差達(dá)到約300度的高低溫循環(huán)中，實驗人員逐步摸索到切實可行的操作方法。實驗涉及了超導(dǎo)物理、精密測量、微波技術(shù)等多個專業(yè)領(lǐng)域，調(diào)試過程中，需要考慮眾多因素及常溫下、低溫下的各種狀態(tài)，需要多個參數(shù)相互匹配，才能保證其正常運行。在調(diào)試過程中，低溫液氦內(nèi)部環(huán)境的微小變化會對器件的工作狀態(tài)造成影響，經(jīng)常會遇到稀奇古怪的問題，未知狀態(tài)下加大了調(diào)試的難度，我們只能在常溫下對超導(dǎo)器件的工作參數(shù)進(jìn)行觀測，因此必須根據(jù)超導(dǎo)器件的結(jié)構(gòu)和工作特點，通過微波驅(qū)動測試和偏置測試對器件的所有響應(yīng)參數(shù)進(jìn)行綜合分析，找到問題產(chǎn)生的原因，再針對其確定解決方案。超導(dǎo)器件的工作狀態(tài)調(diào)試的非常復(fù)雜的，每次超導(dǎo)器件冷卻后，微波頻率、微波功率和偏置信號的最佳工作點都不一樣，過大過小都不行，有時還會相互影響，我們就這樣靜下心來一點一點的慢慢調(diào)整，契而不舍，最終找到一個最穩(wěn)定的量子電壓臺階，才能進(jìn)行儀器測量。整個系統(tǒng)調(diào)試過程不僅需要經(jīng)驗，還需要手感，基準(zhǔn)負(fù)責(zé)人康焱介紹道。

 
基準(zhǔn)進(jìn)行量值傳遞

“透視眼”準(zhǔn)確判斷器件狀態(tài)

　　實驗是一項要細(xì)之又細(xì)，容不得半點差錯的工作，一旦出現(xiàn)問題，就會造成儀器的損害。我們將超導(dǎo)器件放置到液氦罐中，這是個非常緩慢的過程。每隔5到10分鐘，探桿一點點探入10公分，每次超導(dǎo)器件放進(jìn)去，取出來的過程都在約2個小時。由于探桿跨溫區(qū)工作，其兩端溫度差異非常大，水火兩重天，一端在正常的室溫工作端，另一端則在零下二百多度的液氦環(huán)境下，反復(fù)快速放置器件會給其帶來不可修復(fù)的損壞。康焱說道，我們要盡可能地減少回溫次數(shù)，要成為“透視眼”，在放之前充分檢查所有系統(tǒng)配套線纜器件，測量引線焊接，安裝可靠。把微波信號及偏置信號傳輸?shù)狡骷希怪a(chǎn)生高準(zhǔn)確度的量子電壓臺階，最終把量子電壓信號輸出到被測儀器上。如果快速取出器件，就會有結(jié)霜現(xiàn)象發(fā)生，而水汽對于器件來說是大忌，會對器件造成很大的傷害，因此回溫過程的時間控制是非常重要的?？奠徒榻B道，我們就是以對國家財產(chǎn)高度負(fù)責(zé)的精神，保證國家基準(zhǔn)運行穩(wěn)定可靠。

細(xì)致周到做好量值傳遞工作

　　基準(zhǔn)主要用來測量固態(tài)電壓標(biāo)準(zhǔn)，固態(tài)電壓標(biāo)準(zhǔn)是技術(shù)指標(biāo)較高的實物標(biāo)準(zhǔn)，使用和測試與一般儀器不一樣，比如，送檢的固態(tài)電壓標(biāo)準(zhǔn)必須持續(xù)不斷的保持供電，一旦斷電就無法保持其準(zhǔn)確度量值，需重新進(jìn)行校準(zhǔn)，很多客戶并不十分了解固態(tài)電壓標(biāo)準(zhǔn)的特殊操作使用要求，我們就給儀器掛了一個“儀器使用說明”的標(biāo)簽，如不能斷電超過72小時，運輸時要調(diào)到電池供電模式等，一目了然操作中的注意事項，新手上來就會使用。用戶由衷地表示，送到203所檢測更踏實，這里測試真是認(rèn)真，完善。在測量過程中，儀器由于自身噪聲偶爾會產(chǎn)生數(shù)值跳變，不能體現(xiàn)真實的量值。因此當(dāng)被測儀器產(chǎn)生此類情況時，我們通常會建議客戶將固態(tài)電壓標(biāo)準(zhǔn)放置到實驗室考核一周時間，確認(rèn)儀器的穩(wěn)定性，再交付客戶放心使用。遇到固態(tài)電壓標(biāo)準(zhǔn)測量不合格的情況，我們不僅會盡快通知客戶，還會盡可能的幫客戶查找原因，一家企業(yè)的固態(tài)電壓標(biāo)準(zhǔn)測量不合格，我們并沒有直接退回，而對其現(xiàn)象進(jìn)行分析和實驗，最終發(fā)現(xiàn)儀器自身并沒有問題，而是其供轉(zhuǎn)換電源噪聲導(dǎo)致儀器技術(shù)指標(biāo)不符和要求。我們與客戶進(jìn)行了溝通，客戶立刻通過快遞發(fā)來另一個轉(zhuǎn)換電源，最后儀器測量合格，避免了客戶展轉(zhuǎn)維修再送檢?？奠徒榻B道。多年來203所還攜帶高準(zhǔn)確度的傳遞標(biāo)準(zhǔn)，以上海為中心，對江浙地區(qū)航天院所、高科技外企、省級計量機構(gòu)多家單位進(jìn)行量值傳遞，滿足客戶對直流電壓參量溯源于國家基準(zhǔn)的需求。航天工作是一項“差之毫厘，謬之千里”的工作。這項維護(hù)基準(zhǔn)的工作，事關(guān)國家的能力建設(shè)，我們必須保證基準(zhǔn)準(zhǔn)確，這是我們責(zé)無旁貸、義不容辭的責(zé)任。 康焱堅定地說道。

　　目前，計量能力建設(shè)越來越成為國家核心競爭力的重要標(biāo)志，量值傳遞技術(shù)作為統(tǒng)一計量器具量值、保證計量結(jié)果準(zhǔn)確可靠的重要手段而受到更多的重視，王路介紹道。直流電壓參數(shù)量傳是203所一項已經(jīng)持續(xù)三十年的計量工作，是體現(xiàn)203所計量能力、擴(kuò)大計量影響力，以及促進(jìn)計量單位間溝通交流的一項非常有意義工作。（一鳴、康焱）