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

  溫度是最為廣泛使用的基本物理量之一，其準確測量事關(guān)科學研究、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量史上最重大的變革，精確測定玻爾茲曼常數(shù)是實現(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，國際溫度計量最高權(quán)力機構(gòu)CCT（國際計量委員會溫度咨詢委員會）要求使用至少兩種獨立方法，分別實現(xiàn)不確定度小于3x10-6 的測定。這一要求涉及多個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”項目組成員合影

圖2：全球唯一用兩種獨立原理方法對玻爾茲曼常數(shù)定值作出貢獻的成果

  據(jù)該項目負責人、中國計量院熱工所研究員張金濤介紹，該項目以突破重新定義必要條件的技術(shù)瓶頸、實現(xiàn)絕對溫度的原級測量為目標，提出了定程圓柱聲學原級測溫和量子噪聲原級測溫兩種獨特的方法。通過“虛擬定程圓柱聲學原級測溫方法”、“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)長的原位實時精確測量方法”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?；陧椖堪l(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)測試與校準關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”項目組成員合影

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