Эталоны. Сафронова К.В. - 14 стр.

всевозможных пылинок, эталонные весы заключены в специальный стеклянный кожух. Специальное уст-
ройство позволяет измерять дистанционно температуру воздуха внутри весов с погрешностью 0,002°С.
       Использование методики, основанной на способе Гаусса, позволяет обеспечивать на государствен-
ном первичном эталоне воспроизведение единицы массы в 1 кг и передачу ее размера вторичным эталонам с
СКО результата, не превышающим 0,007 мг при условии соблюдения установленных правил хранения и
применения эталонов массы.
       Государственный первичный эталон единицы массы хранится и применяется во ВНИИМ им. Д. И.
Менделеева. Опыт применения национальных прототипов килограмма из платиноиридиевого сплава на
протяжении более 80 лет показал, что эти гири обладают высокой стабильностью массы; по исследованиям
МБМВ эти гири обеспечат хранение единицы массы с погрешностью не более 10 -8 в течение нескольких
столетий их применения.
       В настоящее время, однако, остается принципиальное несовершенство эталона, связанное с искусст-
венным определением единицы массы. Стремясь заменить его естественным эталоном и получить гарантию
определенной стабильности, ученые ведут поиски путей существенного повышения точности определения
атомной единицы массы с тем, чтобы выразить килограмм через массу какой-либо элементарной частицы
или атома.
       Германские ученые стремятся вывести единицу массы через трудоемкий подсчет количества атомов,
содержащихся в килограммовом кристалле кремния. Речь идет об основном изотопе кремния - 28, отделени-
ем которого от прочих изотопов немецкие ученые занимаются совместно в сотрудничестве с российскими
физиками-ядерщиками, разработавшими наиболее эффективные методы центрифужного получения высоко-
обогащенных радиоактивных элементов.
       Американские ученые пошли по другому пути: их идея заключается в том, чтобы точно измерить в
ваттах величину электромагнитной мощности, необходимой для уравновешивания эталонного килограмма
(так называемый ваттовый баланс). Окончательное решение – какой из этих двух вариантов определения
килограмма взять за основу – остается за Международным комитетом мер и весов.

      5.2 Государственный первичный эталон единицы времени и частоты

       В 1967 г. на XIII ГКМВ было принято новое определение единицы времени - секунды как промежут-
ка времени, в течение которого совершается 9 192 631 770 колебаний, соответствующих резонансной часто-
те энергетического перехода между уровнями (F = 4, mF = 0) и (F= 3, mF = 0) сверхтонкой структуры ос-
новного состояния атома цезия - 133 при отсутствии внешних возмущающих полей.
       Государственный первичный эталон единиц времени и частоты является самым сложным из всех
эталонов. В его состав входит большой комплекс аппаратуры, каждое звено которого представляет весьма
сложное техническое устройство.
Эталон в целом предназначен для воспроизведения и хранения:
1) единицы времени — "атомной" секунды (с);
2) единицы частоты — герца (Гц);
3) шкалы атомного времени — TA ;
4) шкалы координированного времени — UTC .
       Воспроизведение единицы времени (и частоты) в соответствии с ее определением осуществляет в
эталоне специально созданная, уникальная по своим характеристикам установка—цезиевый репер частоты
— реализующая с наивысшей точностью принцип цезиевой меры частоты (рисунок 3).
       Государственный эталон времени и частоты обеспечивает воспроизведение размеров единиц времени
и частоты (секунды и герца) со средним квадратическим отклонением, не превышающим 510-14, при не ис-
ключенной составляющей систематической погрешности менее 10-14.




                                                                                                   14