国际公斤原器(IPK)的质量是1公斤,但因为使用定义方式的缘故,造成实际质量差值有逐年增加的趋势。因此,国际度量衡大会(CGPM)宣布将在2018年发布全新的公斤定义,不再以实体器具作为标准,届时,国际公斤原器将走入历史。
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工研院目前投入矽晶球质量新标准,此矽晶球为矽28纯度超过99.99 %、直径为93.7 mm。 |
为因应此全球新国际单位制的重大变革,工研院也开始投入新公斤定义的研究与建置,24日也举办「SI质量新标准-矽晶球欢迎仪式暨技术研讨会」,将投入全球最新的矽晶球法实现公斤新定义。
经济部标准检验局局长刘明忠指出,2018年对计量领域而言,是百年一遇的大挑战,包括七个基本单位中即有公斤、安培、克耳文和莫耳四个基本单位将重新定义,从日常生活至尖端科技,都会受到影响,未来工业4.0生产自动化、物联网及大数据等,也需要精准的量测来协助这些技术趋向更精密、更准确。
而所谓的矽晶球法,是实现普朗克常数所定义公斤的方式之一,它采X光晶体密度法(XRCD method),此方法亦是目前物量单位莫耳最准确的实现方法。
矽晶球法透过计数矽晶球中矽原子数量的方式,来实现新公斤定义。矽28同位素纯度超过99.99%、直径为93.7 mm且真圆度为数十奈米的完美球体,藉由计数矽晶球内含有多少颗矽原子,再乘以单颗矽原子平均质量实验数值,来计算出矽晶球的质量。
而在前日的典礼上,由德国联邦物理技术研究院院长Joachim H. Ullrich亲自来台,递交新公斤质量传递的关键矽晶球,象徵开始新定义的里程碑。