微克標(biāo)準(zhǔn)砝碼磁性測(cè)量中的問(wèn)題 目前法制計(jì)量組織的質(zhì)量量值傳遞建議Ｒ１１１中只給出了標(biāo)稱(chēng)質(zhì)量為１ｍｇ～５ ０００ｋｇ 的砝碼的量值傳遞規(guī)范． 對(duì)于 １ｍｇ 以下的微克量級(jí)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的物理特性和計(jì)量特性，括磁性允許誤差等都沒(méi)有給出統(tǒng)的規(guī)范和建議．然而，微克質(zhì)量計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)體積小，影響質(zhì)量測(cè)量不確定度的因素較多．世界上很多計(jì)量技術(shù)的家都在努力研究微克質(zhì)量計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的建立．為了復(fù)現(xiàn)和傳遞微克質(zhì)量，近十幾年來(lái)，美 ＮＩＳＴ 、德ＰＴＢ 、英 ＮＰＬ 、韓 ＫＲＩＳＳ等外計(jì)量研究機(jī)構(gòu)制定了中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃，開(kāi)展微克質(zhì)量計(jì)量研究，取得了定程度的展．各建立的微克質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，采用特殊的結(jié)構(gòu)和加工工藝，具有獨(dú)立的知識(shí)產(chǎn)權(quán)．早在２００７年，法ＬＮＥ （ Ｌａｂｏｒａｔｏｉｒｅ ｎａｔｉｏｎａｌ ｄｅ ｍéｔｒｏｌｏｇｉｅ ｅｔｄｅｓｓａｉｓ）的 ＴａｎｇｕｙＭａｄｅｃ 等人，深入研究了標(biāo)稱(chēng)值從 １００ μ ｇ到９００μ ｇ 的微克質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的材料、制造技術(shù)及校準(zhǔn)技術(shù) ［１０ ］ ．在制作過(guò)程中，選用了含 １％ 硅 的 鋁 合 金 材 料 制 成 ．２００９ 年，韓 ＫＲＩＳＳ 也基于 ａ５ 自動(dòng)化質(zhì)量測(cè)量系統(tǒng)研究了５０ μ ｇ～１ｍｇ 的基于特殊不銹鋼材料的微小質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)砝碼測(cè)量方法、測(cè)量不確定度評(píng)等，為微克質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量提供了技術(shù)依據(jù)
目前，關(guān)于微克質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)到底采用何種材質(zhì)行制造還沒(méi)有形成個(gè)明確方案 ．方面制作微克質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的材料密度要小，有的研究機(jī)構(gòu)采用了鋁合金的材質(zhì)，但是鋁合金材質(zhì)的穩(wěn)定性不如常規(guī)制造砝碼的 ＪＦ－１ 無(wú)磁不銹鋼要好，而且其磁性性能也沒(méi)有個(gè)確切的數(shù)據(jù)． 朱耀明在文獻(xiàn)［
１２ ］中指出，鋁及鋁合金均屬弱磁材料，磁化率值小于數(shù)量級(jí)．常守威 ［１３ ］ 中研究了弱磁性材料磁化率的測(cè)量技術(shù)，而朱耀明也提出用居里磁秤法測(cè)定鋁合金的磁化率．
２．２ 微克質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)磁性測(cè)量的方法磁化率是弱磁性材料重要的性質(zhì)，但是弱磁性材料磁化率的數(shù)值很小，測(cè)量非常困難 ．而微克質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)本身質(zhì)量就很小，再加上部分是弱磁性材料，且為不規(guī)則形狀，因此微克質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)磁性測(cè)量方法目前還沒(méi)有固定的方法行研
究．參考文獻(xiàn)［１３ ］，給出個(gè)測(cè)量鋁合金磁化率的方法．令待測(cè)的微克質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)處于磁場(chǎng) Ｂ 中的收到的磁力作用為：９ １１期 任孝平，鐘瑞麟，等：微克質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)磁性測(cè)量中的關(guān)鍵問(wèn)題ｆ ＝ Ｍ Ｂ ｚ（１ ）其中： Ｂ —磁場(chǎng)，Ｍ —磁化度，使磁場(chǎng)僅沿著豎直方向（Ｚ 軸方向）存在梯度．對(duì)于順磁性物質(zhì)，力的方向沿著 ｚ 軸；對(duì)抗磁性物質(zhì)，方向相反．磁感應(yīng)度 Ｂ ，磁場(chǎng)度 Ｈ 和磁化度 Ｍ 的關(guān)系為
式（６ ）中若能測(cè)出 ｍ ， ｆ 和 Ｂ２ ／ ｚ ，則能求出質(zhì)量磁化率 χｇ ．其中，質(zhì)量 ｍ 及其所受磁力 ｆ 都可以由天平測(cè)量出來(lái)的． 而 Ｂ２ ／ ｚ 的計(jì)算可以選用已知磁化率的材料作標(biāo)準(zhǔn)試樣同被測(cè)試樣相比，可消掉式中相同的項(xiàng) ［１２ ］ ．從式中也可以看出磁場(chǎng)梯度 Ｂ２ ／ ｚ 越，受到的磁力就越，測(cè)量誤差就相對(duì)較小．此外，天平的準(zhǔn)確度也決定著終微克質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)磁化率的測(cè)量精度．因此，測(cè)量微克質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)磁化率的關(guān)鍵，是要具備個(gè)高梯度的恒定磁場(chǎng)和個(gè)高準(zhǔn)確度天平． 
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