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Magnicon的高精度电阻测量的低温电流比较器CCC在液氦温度下实现量子电流标准品,重现性达到亚 ppm 级(Realisation of a quantum current standard at liquid helium temperature with sub-ppm reproducibility)的应用介绍: 一次移动一个电子是产生精确参考电流的概念上简单而优雅的方法。继2019年重新定义国际单位制(SI)之后,这种方法也是实现SI基本单位安培1,2的最直接方法,只需要对时钟频率f进行可追溯的测量。旨在实现这种受控电子传输的介观器件,电子泵和十字转门,已经成为研究的主题超过30年3。在过去的10年里,基于半导体量子点的泵取得了显著的进步4,5,基于硅6和砷化镓7的器件已经证明了接近107分之1的精度。电子泵的一般计量效用除了绝对精度之外,还需要证明更广泛的属性类别。这些包括泵在多次冷却下运行的可重复性、设备制造的可靠性以及在广泛的国家测量机构(NMI)可获得的条件下运行。调整泵的简单程序也是非常可取的。到目前为止,参考文献6和7中报告的基准实验需要复杂的低温基础设施;氦-3制冷机6和稀释制冷机7。在参考文献7的情况下,还应用了高磁场来提高量化精度。这些类型的冰箱面临着重大的成本挑战,并且在NMI中并不普遍可用。在液氦温度下或多次冷却下对泵的精确测量尚未有报道。12345 7 在这项工作中,我们讨论了电子泵的一些实际方面。三个实验室测量了一个特性良好的硅电子泵:NPL(英国)、VTT MIKES(芬兰)和阿尔托大学(芬兰),在整个工作中被指定为NPL、MIKES和阿尔托。在每个研究所,发现泵电流与理想的无误差电流Ne f一致,其中N=1是在时钟频率f的每个周期中泵浦的电子数量,相对不确定度为10 6或更小。很明显,这些精确测量是在泵在液氦中冷却,温度为42 K,外加磁场为零的情况下进行的。与所有以前的精确测量相比,这些实验条件相当宽松。MIKES和Aalto的测量也使用NPL开发的快速简单的调整程序进行,在冷却泵后1 2天产生精确测量。
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