许玉蓉刘洋洋王进2)†孙羽2)习振华李得天胡水明2)

1) (中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心,合肥 230026)

2) (中国科学技术大学中国科学院量子信息与量子科技创新研究院,合肥 230026)

3) (兰州空间技术物理研究所真空技术与物理重点实验室,兰州 730000)

为保证测量系统的长期稳定性和复现性,真空计量将使用气体密度来表征.利用法布里-珀罗腔可实现对气体折射率的精密测量、并反演得出气体密度.这种基于光学方法的真空计量方法是将气体宏观介电常数与原子微观极化参数联系在一起,由量子标准取代目前基于水银压力计的实物标准.本文讨论了气体折射率至气体压力的反演过程,并采用激光锁定法布里-珀罗腔的方法测定稀薄氩气的折射率,讨论了相关参数对所测得气体压力不确定度的贡献.在1 个大气压范围内,对氩气压力测量的标准不确定度为u=

1 引 言

2018 年,国际计量大会对国际单位制(SI)中千克、开尔文、摩尔、安培等4 个基本单位以将计量单位与基本常数相联系的基本原则进行了重新定义,即基于自然基准而非依赖于实物基准对物理量进行度量.2019 年5 月20 日起,国际单位制中除了时间单位秒以外的6 个基本单位已经全部由基本物理常数定义,以确保基本单位和测量系统的长期稳定性[1].

在真空计量领域,自1643 年意大利物理学家Torricelli 利用汞柱发现真空至今已有300 多年的历史.在真空的环境下,基于压力测量的主要标准器……