当前位置:首页>信息公开>专业部门>长度计量研究所>检测风貌>

长度和光学计量研究所的构成及任务

文章来源:本站 作者:时间:2016-02-14

一、长度计量概述

长度计量是现代计量科学技术的重要组成部分。 “米”是七个物理量之一。长度计量包括端度、线纹、角度、形位、表面粗糙度和机械零件其它几何参数的精密测试等内容。

长度计量是现代计量测试领域里发展最早,同时也是最重要的组成部分;长度计量是对物体的几何量与其单位的定义作比较的精密测量。几何量表征物体的大小、长短、形状和位置,其基本参量是长度和角度。长度的SI基本单位是“米”。角度分平面角和立体角,其单位分别为“弧度”和“球面度”。长度单位“米”在国际单位制SI中被列为第一基本单位,许多导出单位都包含长度单位因子。因此,不少导出单位计量基准的准确度在很大程度上取决于长度量值的准确度。物体的形状和位置都可以用坐标空间中的若干点来表示,有三个相互垂直的坐标轴构成的坐标空间称为三位空间,如果在其中再插入角度坐标,还可构成四维、五维、六维坐标。但是用许多点的坐标值来表示物体的几何特征往往显得繁琐而不明确,所以,在长度计量中除了使用长度和角度这两个基本参量外,还引入了一些工程参量,如:圆度、锥度、粗糙度、渐开线、螺旋线等,这些参量都是多维复合参量。几何形状是客观世界中最广泛的物质形态,绝大部分物理量都是以几何量信息的形式进行描述的。在长度计量中使用的计量器具有:量块、干涉仪、平板、千分尺、测量显微镜、轮廓仪、表面粗糙度仪、齿轮测量仪、坐标测量仪、投影仪等。

长度计量的主要任务是研究、确定长度单位的定义;研究、建立保存长度计量基准、标准;组织长度量值传递,开展长度计量器具的检定和修理,确保长度量值的准确一致;研究新的计量、测试方法和新的计量仪器,开展几何量的精密测试。

二、光学计量概述

光学计量的单位不能直接从其他量的单位导出。在SI中,发光强度的单位—坎德拉为七个基本单位之一。

光学计量是计量学的十大专业之一,它是围绕光学物理量测量技术和量值传递开展工作。其主要任务是不断完善光学计量单位制,复现物理量单位,研究新的计量标准器具和标准装置,建立量值传递系统和传递方法,发展新的测试技术,研究新的光学计量理论。随着科学技术的进步,光学计量技术得到飞速发展,已成为光学产业的支撑技术,光学计量的波段范围一般从1nm1mm,其中有可见光、紫外线、红外线,代表着光学计量技术已从可见光发展到紫外光和红外光。光学与电子学相比较,其研究的波长比微波、无线电短得多,波束、脉宽和谱线宽度都可以压缩得很窄,因而用于探测时,空域、时域或频域分辨力很高。

最早的光学计量主要是光度学计量,即对光源的光通量、发光强度、光亮度和光照度进行准确度测量。针对是可见光,波长范围380nm780nm。随着人们对红外光和紫外光的认识,光学计量从可见光向红外光和紫外光两个方向扩展。由于红外光和紫外光人眼是看不到的,其辐射量是纯物理量,不再包含人眼的视觉特性,因此,在光度学计量的基础上,出现了光辐射计量分专业。

20世纪60年代诞生了激光,激光的卓越特性推进了物理学、化学、生物学的研究,加深了对物质及其运动规律的认识,已经形成一些新的学科分支,如量子光学、激光物理学、激光化学、激光生物学等。由于激光特有的单色性、准直性和高亮度性,常规的光辐射计量满足不了需要,出现了激光参数计量分专业。

20世纪70年代以后,由于半导体激光器和光导纤维技术的重大突破,导致了光纤通信为代表的光信息技术的蓬勃发展,促进了相应各学科的发展和彼此间的相互渗透,形成了光电子学,由此出现了光纤参数计量,在此基础上相继出现了微小光学计量和集成光学计量。

到目前为止,光学计量涉及到的内容包括:光源的总光通量计量、照度和亮度计量、辐射度计量、激光功率计量、激光能量计量、色度计量、感光计量、光学材料计量和成像系统的计量等。

可见,光学计量技术既是现代光学技术发展的基础,同时也是光学技术发展的支撑和保障,两者密不可分,光学技术每一个新的发展,都伴随着光学计量技术的发展。