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量值传递校准检测堪比“绣花”
点击次数:152 发布时间:2019-04-12
 

量值传递校准检测堪比“绣花”

——记中国航天科工203所量子电压组

他们不仅精心维护着直流电压国家副基准,开展国家直流电压的高准确度量值传递工作,研制出多套不同类型量子基准,不断提升电学参数的计量能力;他们还积极开拓市场,利用量子电压为用户服务,坚持开展现场计量,为客户提供优质高效的计量服务。他们,就是航天科工203所(以下简称203所)量子电压组——一个紧跟时代前沿,精心维护量子电压,开展量值传递,近日荣获航天科工二院优秀班组称号的优秀团队。

量子电压组维护的约瑟夫森超导量子电压基准作为直流电压国家副基准和国防高标准,承担着国家和国防直流电压的高准确度量值传递工作,量子电压测量技术属于国际前沿技术,班组成员精心维护,保持其量值准确可靠。

基准实验的难度非常大,由于技术指标要求非常高,实验的每一个操作步骤需要特别细致。为攻克一项关键技术,量子电压组往往要在实验室连续呆上几周甚至更长时间。

而最考验团队协作能力的,还是进行低温调试运行试验。该试验不仅过程复杂,尤其是超导器件的装配,是最为“惊心动魄”的一个环节。所有人的神经都绷得紧紧的,避免任何错误操作。超导器件本身尺寸很小,而超导芯片四周还连接很多肉眼难辨的细小铌线,装配和焊接稍有不当,将直接导致超导器件损坏,无法进行后续试验,损失很大,因此装配时要万分小心。

俗话说,看花容易绣花难。基准负责人康焱介绍,每次开始装配和焊接时,实验室就变得静悄悄的,心跳的声音似乎都能听得见。超导器件允许暴露在干燥塔外的时间很短,操作时既要迅速,又要精细不能触碰铌线,装配时至少需要3个技术人员密切配合,事先将装配所需材料、工具和测试仪器准备好,保证随手可得。例如,组长康炎将干燥塔中的超导器件取出,熟练地将其固定到探杆底部,细心地将烙铁绕到超导器件侧面,然后小心翼翼地将驱动引线逐根焊接到超导器件的焊盘上,所有连接点焊接完毕,另一位参试成员需立刻用放大镜对连接部位和焊点进行逐一检查,再次确保连接良好。然后大家迅速有序开始行动,有的安装探杆上超导器件外部的屏蔽桶,有的负责取出液氦输液管,有的在吊装架旁进行准备、有的固定杜瓦瓶……这些操作只是前奏曲,之后团队需要协作配合,将装有超导器件的探杆探入低温杜瓦,对超导器件进行预冷——你快速取出输液管,我立刻探入探杆到固定位置,他马上封住杜瓦锁扣……一系列操作短时内迅速完成,所有环节一气呵成。

技术人员说,之所以要快,就是要缩短液氦杜瓦瓶口暴露在空气中的时间,避免液氦瓶口空气冻结,才能保证后续实验正常进行。

一直以来,203所的量子电压组坚持通过各种途径搜集信息和资料,积极与国内外计量机构保持沟通和交流,跟踪探索量子电压领域新技术发展,研制多项量子基准,与国际权威计量机构开展实验室间比对,对研究成果进行验证。多次的比对验证结果证明,其研制的可编程量子电压基准、超低频量子电压基准等均达到了国际先进水平,研制能力获得外方专家的高度认可。

同时,该班组还快速响应市场,增加防静电检测能力建设,其静电防护检测项目获得中国合格评定国家认可委员会的认可之后,该团队马上承担了离子风枪、腕带检测仪、防静电设备在内的各种防护用品静电防护检测。

作为敏感器件,元器件在生产、运输、装配过程中如果不消除静电,会积累大量的静电电荷,当静电电荷累积到一定程度进行放电,会将元器件损伤或击穿,造成不可挽回的损失。据统计,我国每年因为静电危害,造成10亿元以上的损失。因此,防静电产品检测,已经成了当务之急。

随着市场竞争越发激烈,担心因为仪器设备送检耽误生产而延误商机,如今越来越多的客户提出现场校准的要求。不久前,量子电压组的两名技术人员仅在7天内,就高质高效地为外企的现场检测离子产生设备数千台,解决了客户的燃眉之急。

目前,计量能力建设越来越成为国家核心竞争力的重要标志,量值传递技术作为统一计量器具量值、保证计量结果准确可靠的重要手段而受到更多的重视。量子电压组有关负责人表示,他们将继续积极探索量子前沿技术,紧跟国际发展趋势,不断提升电学参数的计量能力,严格按照校准规范,进行校准检测,创出优质服务品牌。

量值传递校准检测堪比“绣花”

 
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