质量量子基准新方案 测量惯性质量的摆动周期法研究2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

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第1章 引言1

1.1 质量量子基准研究的意义1

1.1.1 质量量子基准研究是建立基本物理常数为基础的SI新体制的需要1

1.1.2 质量量子基准研究是建立精密基本物理常数新体系的需要7

1.2 质量量子基准研究现状9

1.2.1 质量量子基准研究方法概述9

1.2.2 电天平法原理及进展10

1.2.3 硅球方案原理及进展16

1.2.4 两种方案测量的结果及存在的问题17

1.3 本论文主要研究内容18

第2章 摆动周期法的基本原理21

2.1 摆动周期法的基本思路21

2.1.1 精密测量砝码惯性质量21

2.1.2 建立质量-时间-电学量的精密联系22

2.1.3 摆动周期法设计27

2.2 摆动周期法求解普朗克常数29

2.2.1 摆动天平微分方程29

2.2.2 摆动周期法的基本方程31

2.2.3 替代法求解普朗克常数33

2.3 双Kelvin电容器系统准弹性理论34

2.3.1 Kelvin电容器模型概述34

2.3.2 恢复力矩主分量求解35

2.3.3 静电恢复力矩残差分量的求解36

2.4 摆动周期法的非线性分析42

2.4.1 相平面稳定域42

2.4.2 相平面极限环方程44

2.4.3 摆动周期方程的解及其非线性45

2.5 本章小结46

第3章 实现摆动周期法的试验装置和测量系统研制49

3.1 试验装置概述49

3.2 传感器系统50

3.2.1 位移传感器51

3.2.2 速度传感器57

3.3 负阻能量补偿系统60

3.3.1 执行器60

3.3.2 负阻能量补偿的设计62

3.4 双Kelvin电容器系统64

3.5 直流电压源的研制67

3.6 悬挂电极定位系统74

3.7 摆动周期测量系统77

3.8 自动加、减砝码系统79

3.9 自动化测量平台80

3.10 本章小结81

第4章 试验结果及其不确定度分析83

4.1 天平灵敏度和等臂性验证83

4.2 摆动周期的测量结果85

4.3 弹性系数的测量结果89

4.4 电压测量结果92

4.5 普朗克常数测量结果93

4.6 不确定度评估95

4.7 本章小结97

第5章 结论与展望99

5.1 结论99

5.2 展望101

参考文献107

后记117