国产浮力影院第一页-国产浮力影院在线地址-国产福利2021最新在线观看-国产福利91-国产福利91精品

您現(xiàn)在的位置:首頁 > 新聞中心> 蔡司三坐標(biāo)測(cè)量機(jī) XENOS

新聞中心

蔡司三坐標(biāo)測(cè)量機(jī) XENOS
發(fā)布日期:2024-05-03 15:08:42

  你是否聽聞物理學(xué)界的大G世紀(jì)測(cè)量難題?

     萬有引力常數(shù)(記為 G),作為質(zhì)量物體間萬有引力的實(shí)驗(yàn)物理常數(shù),其闡述于牛頓的萬有引力定律及愛因斯坦的廣義相對(duì)論中,與小寫g 的區(qū)別在于,后者是局部引力場(等于局部引力引起的加速度),尤指地球表面的重力加速度。
       根據(jù)萬有引力定律,兩物體間的吸引力( F )與二者的質(zhì)量(m1與m2)的乘積成正比,而與他們之間的距離( r )的平方成反比:
 
維基百科:萬有引力常數(shù)G,在兩個(gè)物體(m1、m2)之間的相互關(guān)系。
 
       自牛頓在三百多年前首次確定了質(zhì)量與引力之間的關(guān)系以來,科學(xué)家們一直致力于了解引力的力量。但是,萬有引力常數(shù)G雖是人類最早認(rèn)識(shí)的物理學(xué)基本常數(shù),但亦是至今測(cè)量難度最大的常數(shù),同時(shí)鑒于其應(yīng)用國家高水準(zhǔn)的材料、機(jī)械、測(cè)量及控制技術(shù),備受各國科學(xué)家的關(guān)注。
精密扭秤 
 
       G之所以難以測(cè)量的部分原因在于與其他力相比它太微弱了,其值小,約為6.67 × 10-11 m3 kg-1s-2,相當(dāng)于電磁力的數(shù)萬億億億分之一。
 
         國際計(jì)量局(BIPM)在實(shí)驗(yàn)中使用一種精密扭秤測(cè)量G,此方法最早由英國科學(xué)家亨利·卡文迪許(Henry Cavendish)于1798年首次測(cè)量使用,此裝置用以測(cè)量較小質(zhì)量物體之間的引力,通常采用金屬球體或圓柱體,實(shí)驗(yàn)中需測(cè)量金屬懸絲或金屬條的偏轉(zhuǎn)或力矩等參數(shù)。
       BIPM所使用的精密扭秤比卡文迪許原先使用的扭秤要復(fù)雜得多,其配置8個(gè)特殊合金圓柱體質(zhì)量塊,其中4個(gè)位于圓形轉(zhuǎn)盤上,另外4個(gè)質(zhì)量稍小的圓柱體位于轉(zhuǎn)盤內(nèi)的圓盤上,此圓盤通過一根2.5 mm寬、160 mm長、厚度相當(dāng)于人類頭發(fā)絲的銅鈹金屬絲懸掛于天平頂部。
 
      此過程需將質(zhì)量塊固定于轉(zhuǎn)盤外部,使其與轉(zhuǎn)盤內(nèi)部的質(zhì)量塊保持均衡,以達(dá)到平衡狀態(tài)。當(dāng)轉(zhuǎn)盤外部的質(zhì)量塊轉(zhuǎn)向一個(gè)新的方向時(shí),轉(zhuǎn)盤內(nèi)部的質(zhì)量塊將感知一個(gè)微弱外力,該引力將導(dǎo)致內(nèi)部質(zhì)量塊往外部質(zhì)量塊方向行進(jìn),使金屬懸絲發(fā)生扭轉(zhuǎn),鑒于質(zhì)量塊之間的引力垂直于地球的重力,實(shí)驗(yàn)中地球的重力不會(huì)影響測(cè)量值。
 
      由于將金屬懸絲偏轉(zhuǎn)一定角度所需力的大小為已知。因此,基于激光及金屬懸絲頂部的鏡子,科學(xué)家可測(cè)量內(nèi)部質(zhì)量塊向固定的外部質(zhì)量塊行進(jìn)的物理距離,從而計(jì)算它們之間的萬有引力。
 
       自20世紀(jì)后半葉,與科學(xué)史上其他時(shí)期相比,人類進(jìn)行了更多的測(cè)量引力常數(shù)的研究工作。自1969年國際科技數(shù)據(jù)委員會(huì)(CODATA)成立以來,根據(jù)世界各地測(cè)G小組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,多次發(fā)布及調(diào)整萬有引力常數(shù)G的推薦值。例如國際計(jì)量局(BIPM)在過去15年里進(jìn)行的一組官方實(shí)驗(yàn)。盡管各個(gè)實(shí)驗(yàn)小組相繼給出相對(duì)精度較高的測(cè)G實(shí)驗(yàn)結(jié)果,但它們之間的吻合程度仍然較差。
 
 
      上圖為大G測(cè)量的各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果比對(duì),其中垂直黑線表征G的最近推薦值,灰色區(qū)域表征誤差區(qū)間
      因此,如何進(jìn)一步提高實(shí)驗(yàn)精度,尋找未知的系統(tǒng)誤差,以及尋找新途徑是測(cè)量萬有引力常數(shù)G的發(fā)展趨勢(shì),兩年前,BIPM科學(xué)家和世界上其他致力于測(cè)量大G的科學(xué)界領(lǐng)軍人物齊聚一堂,決定這些測(cè)試實(shí)驗(yàn)重新用同一組設(shè)備、不同實(shí)驗(yàn)場所及不同的科研團(tuán)隊(duì)進(jìn)行。
 
       美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院(NIST)物理測(cè)量實(shí)驗(yàn)室(PML)科研人員接受了這項(xiàng)挑戰(zhàn),并重新使用升級(jí)的設(shè)備進(jìn)行BIPM實(shí)驗(yàn)。
 
實(shí)時(shí)幾何量坐標(biāo)測(cè)量 
 
       其中,測(cè)量大G的科研人員需測(cè)量牛頓引力方程中的其他量值,獲取其所有零部件的精確尺寸及位置信息,“包括每個(gè)孔位、每個(gè)面形及每個(gè)裝配件,”據(jù)NIST研究人員斯特林所述,“這皆需借助于三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)(CMM)”。
        鑒于此實(shí)驗(yàn)的高要求,NIST引進(jìn)了德國蔡司三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)XENOS(>點(diǎn)擊了解產(chǎn)品信息)以用于幾何量的高精度坐標(biāo)測(cè)量,其搭載高穩(wěn)定性的固定式工作臺(tái),配備高精度主動(dòng)式三維測(cè)頭,可測(cè)量被測(cè)對(duì)象上點(diǎn)位之間的空間距離,測(cè)量不確定度僅數(shù)十至數(shù)百納米。
      于實(shí)驗(yàn)開始之前需使用CMM觸測(cè)精密扭秤的各個(gè)關(guān)鍵部件,然即便于實(shí)驗(yàn)過程中也必須借助CMM,以確保實(shí)驗(yàn)中精密圓柱部件間的距離幾何量值的獲取,該設(shè)備安裝于地下約十二米的實(shí)驗(yàn)室中,每次大G的測(cè)量實(shí)驗(yàn)皆需于真空中進(jìn)行。
      此外,XENOS作為蔡司大空間測(cè)量范圍坐標(biāo)測(cè)量機(jī),不僅覆蓋科學(xué)研究、汽車及電子等應(yīng)用領(lǐng)域,NIST亦將其用于航空軸承、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器、精密設(shè)備結(jié)構(gòu)件等精度量測(cè),滿足多樣化計(jì)量校準(zhǔn)要求。
主站蜘蛛池模板: 97r久久精品国产99国产精| 欧美一区不卡二区不卡三区| 玛雅视频网站在线观看免费| 高清在线不卡| 国产福利一区视频| 欧美v亚洲| 亚洲 欧美 日韩 在线 香蕉| 一区二区三区国产| 日本免费黄网站| 亚洲欧美黄色片| 免费一级片在线| 国内精品91| 国产精品aaa| 黄片毛片视频| 91精品国产色综合久久不| 精品国产麻豆免费网站| 日本 亚洲 欧美| 亚洲免费三级| 91av综合| 日韩高清网站| 成a人片在线观看| 免费观看的成年网址| 国产123区在线视频观看| 国产原创自拍| 性生免费视频| 特黄特色大片免费播放| 91国偷自产一区二区三区蜜臀| 国产日韩精品欧美一区喷水| 久久亚洲国产成人影院| 一区二区成人国产精品| va毛片| 一级成人生活片免费看| 日本www高清免费视频观看| 伊人影院在线观看| 国产亚洲精品va在线| 国产精品网红| 国产精品嫩草影院免费看| 高清国产美女在线观看| 黄频大全| 美国一级大黄大色毛片视频一| 国产精品爱久久久久久久|