基于壓浮原理的單晶硅球密度比較測量方法研究

劉子勇,王金濤,許常紅,羅志勇,陳朝暉
中國計量科學研究院, 北京 100013
摘要 為了克服單晶硅球密度測量靜力稱重法精度受液體表面張力的影響,研究了壓浮法進行單晶硅球密度精密比較測量方法和測量系統。在一定的溫度下,調節壓力,利用液體壓縮系數控制液體密度使標準單晶硅球和被測單晶硅球穩定懸浮于工作液體中,通過溫度、壓力和懸浮高度的測量,計算出二者之間的密度差值。通過雙層控溫系統保證了液體溫度長期波動在±0.25 mK內,利用標準單晶硅球在不同溫度-壓力懸浮條件線性關系計算出液體壓縮系數。試驗證明,壓浮法測量裝置實現了單晶硅球密度差值的精密測量,標準測量相對不確定度為2×10-7。

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