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《EMPIR项目帮助开发和出版了新的光度标准》

  • 来源专题：计量基标准与精密测量
  • 编译者： 李晓萌
  • 发布时间：2023-08-18

  • 近日，EMPIR项目帮助开发和出版了新的光度标准，该标准将有助于产品开发和已建立的固态照明产品的准确能效分类。

    2012年欧盟逐步淘汰白炽灯泡后，光度标准也变得过时，导致固态照明产品（包括白色发光二极管）的测量精度降低。EMPIR项目基于固态照明产品的未来光度法（15SIB07，PhotoLED）开发了基于白色LED的新参考光谱L41，与以前基于白炽光源的标准相比，它将固态照明产品光度测量的不确定度降低了两倍。

    与国际照明委员会（CIE）合作，这是作为光度计校准技术报告CIE251:2023 LED参考光谱的一部分发布的。这份新的技术报告将有助于制定新的LED校准标准，并提高根据能效对消费类照明产品进行分类的测量精度，从而提高消费者的信任度。

    该EMPIR项目由欧盟地平线2020研究和创新计划和EMPIR参与国共同资助。


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    • 来源专题：计量基标准与精密测量
    • 编译者：李晓萌
    • 发布时间：2024-04-18
    • EMPIR项目开发用于量子敏感应用的新型放大器，有助于科学革命。 量子技术提供了经典设备无法实现的灵敏度或准确性的阶跃变化。除了探测器和其他仪器的改进外，量子现象的利用将有助于量子计算机、用于安全通信的量子密钥分发和微波组件的超灵敏光谱分析等事物的发展。其中的一个基本要求是实时检测单个光子。 用现代电子设备检测这些微弱信号需要放大步骤。此外，量子现象，如纠缠，是脆弱的，需要4K（~269℃）左右的低温条件才能维持。 然而，目前最先进的低温半导体放大器产生的电噪声对于量子敏感应用来说至少高出十倍。 EMPIR项目“约瑟夫逊行波参量放大器及其在计量中的应用“（17FUN10，ParaWave）开发了新的设施和仪器，以推进量子技术来满足这一需求。 新型量子放大器及其应用指南 在该项目的参数放大器设计过程中，用于操作放大器的外部微波电路，以及将放大器与不同的基于量子的传感器接口的技术都得到了生产。这导致了基于三波混频的新型约瑟夫逊行波参数放大器（JTWPA）的开发，简单地说，它使信号的放大能够与产生的其他频率分离。这种新型放大器将引起从事量子计算和使用量子器件和系统制造超灵敏仪器的高科技公司的极大兴趣。 为了支持新仪器的使用，该项目还编制了两份良好实践指南，已提交给BIPM的电力和磁性咨询委员会（CCEM）和EURAMET的电力和磁技术委员会（TC-EM）： ·JTWPA在量子区微波信号测量中的应用。 ·JTWPA在射频SET和纳米SQUID耦合中的应用达到了它们的量子极限。 除了JTWPA，该项目还开发了量子研究的新设施。 新设施 RHUL开发了一种低温稀释低温恒温器，用于表征谐振器和行波参数放大器设备。 PTB开发了一种基于稀释冰箱的低温测量装置，目的是在约20mK的温度下表征JTWPA电路，重点关注其线性、动态范围和噪声。 该项目的长期成果将是在PTB新的量子技术能力中心内建造一个专门的低温装置，用于表征参数放大器和相关电路。该中心将专注于开发用户友好且坚固的量子传感和计量组件，并为最终用户提供校准、服务和设施。此外，它还将提供量子技术的实践培训和研讨会。 ·NPL新的高级量子计量实验室（AQML）已经建成。其总体目标是扩大NPL在量子技术方面的突破性研究。ParaWave计量平台将位于AQML，靠近量子技术的相关研究，并将成为NPL与英国及更远地区工业界展示量子技术的一部分。 ·INRiM开发了皮埃蒙特量子使能技术（PiQuET）中心，并将ParaWave项目中开发的制造工艺转移到该中心。PiQuET提供400平方米的洁净室空间，用于开发新的量子、微和纳米设备，并将汇集和扩展欧洲科学家、工程师和行业在量子使能技术方面的知识。 ·受到这个项目的启发，总部设在意大利的SeeQC. EU公司启动了自己的JTWPA研究项目。SeeQC. EU公司正在为全球企业开发首个数字量子计算平台。 研究JTWPA的能力是微波量子光学进步的第一步，这可能会影响许多科学技术领域，如人工智能、密码学、探测隐形物体和大脑扫描。 该EMPIR项目由欧盟地平线2020研究和创新计划和EMPIR参与国共同资助。
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  • 《EMPIR项目为超高压测量建立了新的校准能力和指南》
    • 来源专题：计量基标准与精密测量
    • 编译者：李晓萌
    • 发布时间：2024-05-08
    • FutureEnergy项目为超高压提供了新的校准服务，并为雷电脉冲分压器提供了良好的实践指南。 电力网络正面临着不断增长的能源需求，以驱动电动汽车和热泵等产品，同时，远程可再生能源的整合也在增加，这将电力传输水平推向了更高的电压。 传统上，电力是以高压（HVAC）下的交流电（AC）在网络上传输的。高电压提高了效率，因为同样的功率可以用更低的电流传输，所以能量不会因为电阻而损失。为了进一步减少损失（目前相当于每年1.5亿吨二氧化碳），正在引入1000千伏或以上的特高压（UHVDC）级直流（DC）输电线路，因为它们在长距离上效率更高。 特高压输电线路能否成功的关键因素是对特高压设备进行介电测试。测试验证了材料的强度，如网格组件和仪器，可以承受这些极端电压造成的应力。尽管国际电工委员会标准IEC 60060-2高压测试技术中概述了测试和校准方法，但电压现在增加到高于该标准所涵盖的水平，因此需要扩展测试方法，以跟踪直流电高达2000千伏和闪电脉冲（LI）测量系统的2800千伏。 现已完成的EMPIR项目“未来能源传输计量学”（19ENG02, FutureEnergy）解决了这些问题。 该项目的早期成果是在RISE、瑞典国家计量研究所（NMI）和德国国家计量研究所PTB建造了7个新的200千伏高压直流分压器模块。 这使得欧洲高压行业推出了新的1200千伏高压直流校准服务。已经为客户进行了七次校准。 需要分压器来降低极高的电压水平，例如在雷电冲击试验中使用的电压水平，使其允许测量并保护人员。该联盟已经编制了一份关于特高压雷电脉冲（LI）分压器表征方法的良好实践指南，其中包括如何处理前振荡、电晕、接近和信号电缆影响等建议。虽然主要针对执行测试的工程师，但该指南还包含技术细节的附件，供感兴趣的读者使用。 新的或改进的校准和测量声明（CMC） ·该项目证明了CMC对特高压直流电和特高压交流电的索赔具有前所未有的低测量不确定性：RISE（6个200千伏模块）将屏蔽式精密模块化高压直流分压器从1000千伏扩展到1200千伏。一种设计衍生产品是分压器，它也具有HVAC至660千伏、开关脉冲（SI）至1000千伏和闪电脉冲（LI）至1400千伏的可追溯性（在目前的两种高压模块配置中）。1600千伏特高压直流的第三个模块正在准备中，交流、SI和LI分别增加到1000、1300和2100千伏。 ·PTB还将屏蔽精密模块化高压直流分压器从200千伏扩展到1200千伏，从200千伏扩展到400千伏，用于TüBITAK-UME（土耳其NMI）。 ·RISE和PTB现在对高达1200 kV的特高压直流程序有了新的CMC要求，测量不确定度扩展到< 20 μ V/V。TüBITAK-UME对他们的系统也有类似的新要求。 ·PTB开发了一种新型屏蔽分压器，并更新了高达1600千伏（四个400千伏模块）的特高压直流校准程序，CMC声称扩展了< 40 μ V/V的测量不确定度。第五个400千伏模块也可以增加到2000千伏。 ·RISE设计并制造了一种新型紧凑轻便的模块化通用RCR分压器，目前可达到1000 kV HVDC（两个HV模块），扩展测量不确定度< 40μV/V。该分压器可扩展到1600千伏（三个HV模块）和2000千伏（四个HV模块）与未来的索赔。 ·PTB、RISE、荷兰NMI的VSL和芬兰NMI的VTT MIKES现在具有800 kV特高压vac的校准能力，测量不确定度扩展到20 μ V/V。 ·PTB, RISE, VSL和VTT MIKES也提交了与高压电容器相关的UHVAC校准的更新CMC声明。这些现已提交给EURAMET TC-EM。 该项目在为特高压直流输电和特高压交流输电网络开发仪器和技术方面的工作——包括现场应用——将改善这一重要领域的测量不确定性。这不仅可以让能源运营商将电力损失降至最低，还可以改善对关键电网组件的监控。
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