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第68卷,第6期 2024年06月
月刊 CN 10-1696/TB ISSN 2096-9015
摘要:
为提升检定仪器的效率和准确性,降低α、β表面污染仪检定过程中人工操作仪器、人工读数和记录对检定结果的影响,基于自动化技术和机器视觉算法研制了一套α、β表面污染仪自动检定装置。该装置包括双层换源转盘、基于机器视觉技术的图像训练软件和基于C#语言编写的自动检定控制软件。对装置进行了检定流程、硬件结构和软件优化设计,并在软件中增加了识别异常结果检验算法,可根据目标识别区域的特点进行条件筛选和异常数据剔除,提高了光学字符识别(OCR)正确率。开展了识别率测试、本底影响测试、比对测试和自动检定流程测试,检验了该装置的性能。结果证明,该装置对原始数据的识别率达到100%,装置内平面源的集中放置没有产生额外的本底干扰,使用手动定位支架和自动检定装置的测量结果的相对偏差在−6.0%以内,两结果在不确定度范围内一致性较好。该装置在满足JJG 478-2016要求的基础上,优化了辐射防护和源的固有安全性,提高了检定工作效率。
摘要:
研制三碘代-L-甲状腺原氨酸(T3)纯度标准物质,可为临床测量结果提供溯源源头,为甲状腺疾病的精准诊断提供可靠依据。在质量平衡法定值过程中,对候选物结构相关杂质进行化学结构鉴定与定量,是降低主成分定值结果不确定度的有效方式。以核磁共振、高分辨质谱为化学分析工具,首先确认了T3标准物质主成分的结构;随后基于高效液相色谱、高分辨质谱、离子淌度等分析技术开发建立了结构相关杂质的分析方法,对T3纯度标准物质中的有机杂质进行分离、分析、鉴定。结果表明,NIM-RM3239标准物质中相对含量>0.1%的结构类似杂质共3种,分别为二碘代-L-甲状腺原氨酸、氯代三碘代-L-甲状腺原氨酸、L-甲状腺素,对映异构体拆分结果表明NIM-RM3239中不含主成分的对映异构体。研究结果可作为质量平衡法定值依据,用于研制纯度型T3国家一级有证标准物质。
摘要:
中子是研究原子核结构、核反应规律、粒子物理、天体物理和物质结构的重要工具,广泛应用于能源、材料、生命科学、医疗健康、辐射防护和半导体等领域。其中,单能中子在电离辐射计量和核能应用领域发挥着越来越重要的作用,因此各国国家计量院和核科学研究机构均建有单能中子参考辐射场。中国计量科学研究院将在未来3至5年内新建这一装置,以完善我国中子计量体系,开展中子物理基础研究和服务各界对单能中子的相关需求。基于最新版本的ISO 8529-1:2021,针对中国计量科学研究院建设单能中子参考辐射场的需求,梳理和计算了单能中子领域最常用的五种核反应在中子能量、中子产额、中子角分布和伴生γ射线本底等方面的参数,整理了现有单能中子参考辐射场的概况和特点,介绍了单能中子参考辐射场常用的主要设备,并给出了中国计量科学研究院拟建单能中子参考辐射场的重要参数。
摘要:
研制了一种X射线能谱仪/波谱仪(EDS/WDS)校准用纯锰片锰元素含量标准物质,使用电子探针(EPMA)检验了纯锰片锰元素含量的均匀性和稳定性,采用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)和电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)对标准物质锰元素含量(质量分数,%)进行了定值,评定了标准物质的不确定度。研究表明:纯锰片标准物质锰元素含量的均匀性、稳定性良好,锰元素含量标准值为99.48%,扩展不确定度为0.92 %(k=2)。研制的EDS/WDS校准用纯锰片锰元素含量标准物质可满足EDS/WDS的校准需求,为我国科研界和产业界的锰元素分析提供技术支撑。
优先发表栏目展示本刊经同行评议确定正式录用的文章,这些文章目前处在编校过程,尚未确定卷期及页码,但可以根据DOI进行引用。
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摘要:
为提升检定仪器的效率和准确性,降低α、β表面污染仪检定过程中人工操作仪器、人工读数和记录对检定结果的影响,基于自动化技术和机器视觉算法研制了一套α、β表面污染仪自动检定装置。该装置包括双层换源转盘、基于机器视觉技术的图像训练软件和基于C#语言编写的自动检定控制软件。对装置进行了检定流程、硬件结构和软件优化设计,并在软件中增加了识别异常结果检验算法,可根据目标识别区域的特点进行条件筛选和异常数据剔除,提高了光学字符识别(OCR)正确率。开展了识别率测试、本底影响测试、比对测试和自动检定流程测试,检验了该装置的性能。结果证明,该装置对原始数据的识别率达到100%,装置内平面源的集中放置没有产生额外的本底干扰,使用手动定位支架和自动检定装置的测量结果的相对偏差在−6.0%以内,两结果在不确定度范围内一致性较好。该装置在满足JJG 478-2016要求的基础上,优化了辐射防护和源的固有安全性,提高了检定工作效率。
摘要:
研制三碘代-L-甲状腺原氨酸(T3)纯度标准物质,可为临床测量结果提供溯源源头,为甲状腺疾病的精准诊断提供可靠依据。在质量平衡法定值过程中,对候选物结构相关杂质进行化学结构鉴定与定量,是降低主成分定值结果不确定度的有效方式。以核磁共振、高分辨质谱为化学分析工具,首先确认了T3标准物质主成分的结构;随后基于高效液相色谱、高分辨质谱、离子淌度等分析技术开发建立了结构相关杂质的分析方法,对T3纯度标准物质中的有机杂质进行分离、分析、鉴定。结果表明,NIM-RM3239标准物质中相对含量>0.1%的结构类似杂质共3种,分别为二碘代-L-甲状腺原氨酸、氯代三碘代-L-甲状腺原氨酸、L-甲状腺素,对映异构体拆分结果表明NIM-RM3239中不含主成分的对映异构体。研究结果可作为质量平衡法定值依据,用于研制纯度型T3国家一级有证标准物质。
摘要:
中子是研究原子核结构、核反应规律、粒子物理、天体物理和物质结构的重要工具,广泛应用于能源、材料、生命科学、医疗健康、辐射防护和半导体等领域。其中,单能中子在电离辐射计量和核能应用领域发挥着越来越重要的作用,因此各国国家计量院和核科学研究机构均建有单能中子参考辐射场。中国计量科学研究院将在未来3至5年内新建这一装置,以完善我国中子计量体系,开展中子物理基础研究和服务各界对单能中子的相关需求。基于最新版本的ISO 8529-1:2021,针对中国计量科学研究院建设单能中子参考辐射场的需求,梳理和计算了单能中子领域最常用的五种核反应在中子能量、中子产额、中子角分布和伴生γ射线本底等方面的参数,整理了现有单能中子参考辐射场的概况和特点,介绍了单能中子参考辐射场常用的主要设备,并给出了中国计量科学研究院拟建单能中子参考辐射场的重要参数。
摘要:
研制了一种X射线能谱仪/波谱仪(EDS/WDS)校准用纯锰片锰元素含量标准物质,使用电子探针(EPMA)检验了纯锰片锰元素含量的均匀性和稳定性,采用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)和电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)对标准物质锰元素含量(质量分数,%)进行了定值,评定了标准物质的不确定度。研究表明:纯锰片标准物质锰元素含量的均匀性、稳定性良好,锰元素含量标准值为99.48%,扩展不确定度为0.92 %(k=2)。研制的EDS/WDS校准用纯锰片锰元素含量标准物质可满足EDS/WDS的校准需求,为我国科研界和产业界的锰元素分析提供技术支撑。
测量不确定度的评定方法及应用研究
靳浩元, 刘军
[摘要](3042) [HTML全文](1948) [PDF 655 KB](1097)
摘要:
主要介绍了测量不确定度的发展历程、国内外研究现状以及未来可能的发展方向。对7种主要的评定算法进行了介绍和归纳,对测量不确定度在不同领域的应用现状进行了调研和总结。最后,对不同评定算法的适用场景进行了归纳整理,并对测量不确定度未来可能的发展方向进行了探讨。
数字孪生技术在医疗健康领域的应用及研究进展
陈岳飞, 王思思, 田明棋, 陈川
[摘要](2180) [HTML全文](2590) [PDF 540 KB](435)
摘要:
数字孪生技术在医疗健康领域应用日益广泛,本文介绍了数字孪生的基本原理,总结了数字孪生技术在医疗健康领域的发展现状与应用,即患者状况实时获取、安全环境提供、全方位的创新服务平台搭建等,指出了数字孪生技术在医疗健康领域的两大发展趋势,并提出在医疗健康领域使用数字孪生技术可能产生的问题。
基于能源计量提高数据中心PUE准确性的方法
李安香, 沈庆飞, 周鑫, 武彤, 豆丽兰, 张妍, 郭洪波, 韩相勋
[摘要](751) [HTML全文](347) [PDF 638 KB](72)
摘要:
通过调研北京地区12个数据中心的能源计量管理情况,围绕影响计算数据中心电能使用效率(PUE)准确性的主要因素,分析计算PUE时普遍存在的问题,提出利用能源计量管理手段,定期比对计量器具确定其准确性的方法,通过电量分项、分类、分区计量管理,提高数据中心PUE准确性。
医用可穿戴生理参数监测设备的计量技术
周凤, 定翔
[摘要](754) [HTML全文](433) [PDF 534 KB](171)
摘要:
主要介绍了医用可穿戴生理参数监测设备的发展、应用情况以及涉及的主要技术。目前该类设备尚缺乏专门的计量技术规范,在参考相关传统医疗设备的标准及计量方法的基础上,探索分析了医用可穿戴生理参数监测设备的关键计量参数及技术。
“一氧化碳”的电化学式气体传感器的应用和探讨
李广义
[摘要](1012) [HTML全文](524) [PDF 782 KB](56)
摘要:
有毒及易燃易爆气体报警器的周期性检定作为石油、化工等生产性企业安全防护的重要方面,报警器核心部件传感器的线性度、可靠性、检测结果的准确性就显得尤为重要。以一氧化碳有毒电化学式气体传感器为例,对传感器的工作原理及整体工作过程进行了详细分析;对每部分结构的作用进行了简要描述;性能参数指标分情况进行探论。最终对一氧化碳有毒电化学式传感器的线性度、相关性、响应时间、温湿度依赖性进行了有效评估。
数字世界计量的重要性及计量的发展方向探析
窦晨, 周自力
[摘要](766) [HTML全文](272) [PDF 507 KB](135)
摘要:
通过对国民经济数字化转型的分析,研究和探讨了计量的根本任务以及数字计量对国民经济的重要作用,阐述了数字世界计量工作的重要性。通过对数字世界的计量标准和虚拟测量仪器的研究以及对实时远程计量校准的计量模式的分析,为新时代计量发展方向提供了指引。
校准:定义的解读和结果的测量不确定度表达
王为农
[摘要](707) [HTML全文](279) [PDF 500 KB](160)
摘要:
由于现有校准的定义与校准实验室活动之间的差异,校准结果的测量不确定度、校准和测量能力(CMC)和校准证书中测量不确定度表达的规定均存在问题,造成校准结果表达不正确或在应用中不能发挥作用。通过实例说明上述问题在计量确认、标准考核和实验室能力验证中的负面影响;基于校准的定义讨论校准结果及其测量不确定度评定方法,对校准和测量能力、校准证书中的结果及其测量不确定度的表达提出建议。
惯性技术计量领域若干问题的思考与展望
叶文, 蔡晨光, 杨平, 全伟, 邢力, 胡若
[摘要](994) [HTML全文](487) [PDF 623 KB](140)
摘要:
惯性技术是研究运载体运动信息(位置、速度、姿态等)的获取与感知技术,是一个国家科学技术水平和国防实力的核心标志之一。在国防和国民经济建设重大需求的牵引下,惯性技术一直备受各国的高度重视,属于基础性、战略性和前沿性的军民两用高新技术。在惯性技术中,陀螺仪是测量运载体角速度的核心仪表,是运载体进行姿态调整/控制、实现自主/隐蔽导航的核心信息源之一, 其发展呈高精度和微型化两种趋势。本文总结梳理了惯性技术的发展动态和研究现状, 重点强调了陀螺仪的发展现状及惯性测试计量研究内容, 展望了新SI时代的原子惯性计量。
核酸标准物质测量方法研究进展
陈桂芳, 欧阳艳艳, 杨佳怡, 高运华
[摘要](1031) [HTML全文](674) [PDF 1030 KB](283)
摘要:
为提高核酸测量的准确性,种类繁多的核酸标准物质被研制出来。标准物质是保证量值准确性与可溯源性的“计量器具”,具有复现、保存和传递量值的功能,可以为核酸定性与定量检测过程的质量控制提供参考。准确可靠的定值方法是标准物质研制的重要基础,详细介绍了几种核酸标准物质测量方法,重点分析了不同测量方法的原理与应用特点,讨论了测量过程中可能存在的影响因素,为核酸标准物质的深入研究提供参考。
FTIR在气体标准物质研究中的应用
王德发, 周枫然, 叶菁, 张体强, 曾武, 韩桥
[摘要](969) [HTML全文](696) [PDF 937 KB](122)
摘要:
气体标准物质在气体测量领域有广泛的应用,为实现测量结果溯源至国际单位制SI发挥了重要的作用。在气体标准物质研制过程中离不开气体成分的测量,测量方法除了色谱法、质谱法外,光谱法也被广泛应用。傅里叶变换红外光谱(FTIR)是一种光谱测量技术,它可以用于原料气体的纯度分析和气体标准物质特性组分和干扰组分的精确测量。介绍了采用FTIR测量几种原料气体中杂质的应用实例,以及在气体标准物质量值测量和国际比对中的一些应用。研究显示FTIR比较适用于活泼性组分的测量和多组分的同步测量,测量过程操作相对简单,不需要像GC或GCMS那样对色谱柱或者色谱参数进行复杂的优化和控制;FTIR同样适用于稳定性气体的测量,例如在温室气体测量中也可以获得较高的重复性和准确性。除此之外,准确的测量结果与所使用的校准方法有关,使用单点精确匹配校准或双点校准,同时采用“参考-样品-参考”的交替测量序列,可以获得相对准确的测量结果。
测量不确定度的评定方法及应用研究
靳浩元, 刘军
[摘要](3042) [HTML全文](1948) [PDF 655KB](1097)
摘要:
主要介绍了测量不确定度的发展历程、国内外研究现状以及未来可能的发展方向。对7种主要的评定算法进行了介绍和归纳,对测量不确定度在不同领域的应用现状进行了调研和总结。最后,对不同评定算法的适用场景进行了归纳整理,并对测量不确定度未来可能的发展方向进行了探讨。
数字孪生技术在医疗健康领域的应用及研究进展
陈岳飞, 王思思, 田明棋, 陈川
[摘要](2180) [HTML全文](2590) [PDF 540KB](435)
摘要:
数字孪生技术在医疗健康领域应用日益广泛,本文介绍了数字孪生的基本原理,总结了数字孪生技术在医疗健康领域的发展现状与应用,即患者状况实时获取、安全环境提供、全方位的创新服务平台搭建等,指出了数字孪生技术在医疗健康领域的两大发展趋势,并提出在医疗健康领域使用数字孪生技术可能产生的问题。