基于壓浮原理的單晶硅球密度比較測(cè)量方法研究

劉子勇,王金濤,許常紅,羅志勇,陳朝暉
中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院, 北京 100013
摘要 為了克服單晶硅球密度測(cè)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(jìn)行單晶硅球密度精密比較測(cè)量方法和測(cè)量系統(tǒng)。在一定的溫度下,調(diào)節(jié)壓力,利用液體壓縮系數(shù)控制液體密度使標(biāo)準(zhǔn)單晶硅球和被測(cè)單晶硅球穩(wěn)定懸浮于工作液體中,通過(guò)溫度、壓力和懸浮高度的測(cè)量,計(jì)算出二者之間的密度差值。通過(guò)雙層控溫系統(tǒng)保證了液體溫度長(zhǎng)期波動(dòng)在±0.25 mK內(nèi),利用標(biāo)準(zhǔn)單晶硅球在不同溫度-壓力懸浮條件線性關(guān)系計(jì)算出液體壓縮系數(shù)。試驗(yàn)證明,壓浮法測(cè)量裝置實(shí)現(xiàn)了單晶硅球密度差值的精密測(cè)量,標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量相對(duì)不確定度為2×10-7。

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