1月8日，2018年度國家科學(xué)技術(shù)獎勵大會在北京人民大會堂隆重舉行。其中，由中國計(jì)量科學(xué)研究院（以下簡稱“中國計(jì)量院”）牽頭完成的“溫度單位重大變革關(guān)鍵技術(shù)研究”項(xiàng)目獲得國家科技進(jìn)步一等獎。

  溫度是最為廣泛使用的基本物理量之一，其準(zhǔn)確測量事關(guān)科學(xué)研究、國防安全、能源環(huán)境和民生健康等領(lǐng)域。溫度單位的重新定義是溫度計(jì)量史上最重大的變革，精確測定玻爾茲曼常數(shù)是實(shí)現(xiàn)重新定義的前提和關(guān)鍵。據(jù)了解，為避免單一方法可能存在的系統(tǒng)誤差，國際溫度計(jì)量最高權(quán)力機(jī)構(gòu)CCT（國際計(jì)量委員會溫度咨詢委員會）要求使用至少兩種獨(dú)立方法，分別實(shí)現(xiàn)不確定度小于3x10-6 的測定。這一要求涉及多個(gè)物理量的高精度絕對測量，是對精密測量極限的巨大挑戰(zhàn)。

圖1：“溫度單位重大變革關(guān)鍵技術(shù)研究”項(xiàng)目組成員合影

圖2：全球唯一用兩種獨(dú)立原理方法對玻爾茲曼常數(shù)定值作出貢獻(xiàn)的成果

  據(jù)該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、中國計(jì)量院熱工所研究員張金濤介紹，該項(xiàng)目以突破重新定義必要條件的技術(shù)瓶頸、實(shí)現(xiàn)絕對溫度的原級測量為目標(biāo)，提出了定程圓柱聲學(xué)原級測溫和量子噪聲原級測溫兩種獨(dú)特的方法。通過“虛擬定程圓柱聲學(xué)原級測溫方法”、“無感應(yīng)誤差磁通量子調(diào)控技術(shù)”、“全要素精確匹配的量子噪聲原級測溫技術(shù)”、“圓柱腔聲場和內(nèi)長的原位實(shí)時(shí)精確測量方法”等一系列方法和技術(shù)的創(chuàng)新，分別獲得了不確定度2.0x10-6 和2.7x10-6 的玻爾茲曼常數(shù)測量結(jié)果，均為相應(yīng)方法全球最佳。

圖3：圓柱聲學(xué)法玻爾茲曼常數(shù)測量系統(tǒng)

  兩種方法測量結(jié)果均兩次被國際科技數(shù)據(jù)委員會（CODATA）國際基本物理常數(shù)推薦值收錄，并被用于玻爾茲曼常數(shù)的最終定值，是全球唯一采用兩種獨(dú)立方法滿足重新定義的成果，使得我國首次對國際單位制（SI）基本單位的定義做出重要貢獻(xiàn)?；陧?xiàng)目發(fā)展的創(chuàng)新技術(shù)為國家重大工程第四代核反應(yīng)堆堆芯溫度的直接測量提供了解決方案，提升了我國溫度量值傳遞的水平，為國防和航空航天等重要領(lǐng)域提供了溫度溯源支持。對于實(shí)現(xiàn)多種技術(shù)途徑、零溯源鏈、原級法測量溫度等熱物理量具有重要意義。

圖4：“光電成像系統(tǒng)參數(shù)測試與校準(zhǔn)關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”項(xiàng)目組成員合影

  另據(jù)了解，由中國計(jì)量院參與完成的“光電成像系統(tǒng)參數(shù)測試與校準(zhǔn)關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”項(xiàng)目獲得國家技術(shù)發(fā)明二等獎。該項(xiàng)目突破光電成像參數(shù)測試系統(tǒng)校準(zhǔn)中實(shí)現(xiàn)高勻光照明、高穩(wěn)定指向、高清晰采集的3項(xiàng)技術(shù)瓶頸，發(fā)明了4類測試校準(zhǔn)新裝置，使我國光電成像系統(tǒng)參數(shù)測試校準(zhǔn)水平進(jìn)入國際先進(jìn)行列。在該項(xiàng)目中，中國計(jì)量院醫(yī)學(xué)生物所張吉焱副研究員致力于人眼視覺特性計(jì)量研究，在高勻光照明、高清晰采集中的軍事目標(biāo)探測識別等方面均有所貢獻(xiàn)。（文：劉旭紅  圖：馮曉娟等）