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计量生涯中值得回味的一段往事

发布时间:2020-08-13 作者: 来源: 浏览:1421
——记电单位改值的前前后后
用基本物理常数来定义SI单位是计量学领域的长久追求。1962年英国科学家Josephson发现了约瑟夫森效应(JE),1980年德国的V.Klitzing教授发现了量子化霍尔效应(QHE),他们都因此获得了诺贝尔物理学奖。将JE和QHE运用于电学计量,用常数JK=2e/h和RH=h/e2来保存伏特和欧姆单位量值,将使电磁测量建立在更为可靠的基础之上,实现实物基准向自然基准的过渡。国际计量局(BIPM)第17届电学咨询委员会(CCE)为此专门发布了两个公告,要求有能力的国家都积极开展测试,并要求最迟于1988年5月15日前将测试结果向JE和QHE工作组汇报,以便给出两个公认值在1990年1月1日起正式启用。要想提供合乎要求的数据,需动用一个国家所有的电学基(标)准、电学量的绝对测量及量子化测量手段。不仅要有先进的技术,更需要相关领域的协同配合。这是一项浩大的系统工程。

1987年下半年,我受命担任电磁处处长,摆在我面前的第一项任务就是这个电磁计量领域百年不遇的大事。当时,我国电学计量在国际上属中上水平,具有一定的绝对测量手段。1977年和1978年先后完成了“用核磁共振法绝对测量安培”和“计算电容和电学阻抗的绝对测量”两大课题,但由于种种原因,长期未能正常运行,一些人员也先后调离。2e/h研究除我院外,还有测试院、科工委203所,相互间从未比对过;QHE课题于1987年下半年才开展,局面不容乐观。要想在半年多的时间内提出国际上能够承认的数据,困难可想而知。但如果届时提不出合格数据,一旦国际上确认了公认值,上述课题的作用就会大大降低,多年辛苦将付诸东流。

该项任务牵动了整个电磁处,8个实验室中,6个要参与实验和研究,院内还涉及长度、力学、时频、条件等兄弟部门。在国家局、院领导的正确指导下,经过所有兄弟部门的全力配合,我们终于按时提交了全部数据。1988年5月上旬召开了审查会,50多位专家对此项工作给予了充分肯定,指出:“此次报告的数据是可靠的,从总体上能代表我国电学计量的最高水平,符合BIPM CCE的要求。”

我们提交的数据均被BIPM采纳,其中JK和RH与国际平均值分别仅差4×10-8和6×10-8。在一个国家内,同时用电流(电压)、电阻绝对测量、JE电压标准和QHE电阻标准等装置测出数据,并被BIPM正式采用的只有美、英、澳、中四国。其他国家或是数据不全,或是与国际平均值偏差较大而未被采纳。在第18届CCE上,美、英、德、澳、日、瑞典、前苏联等国科学家纷纷对我们的工作给予了肯定,例如德国联邦物理技术研究院(PTB)电学处处长V.Kose博士说:“您们在短时间内取得了很好的结果,应该向您们祝贺。说起来真是难以置信,我们是世界上第一个搞QHE的,开展了很多年的工作。但最终没能按时提出,迟到了。原因就在于涉及多个实验室,要他们配合起来,不容易。看来您们在这方面是成功的。”

原国家计量局宋永林副局长在审查会上有一段总结,他说:“这次提供数据的运作在技术上是成功的,组织上是得力的。大家加班加点、团结协作、不计报酬、不畏劳苦,以国家任务为重,体现了中国知识分子的精神面貌。养兵千日、用兵一时,关键时刻要能冲得上去。通过这次考验,说明计量院是一支能战斗的队伍,值得奖励。”这次报数工作和“90温标”类似,是我院获得国家好评,做得比较出色的几件工作之一,通过报数使我国电学计量跨入了国际先进水平行列。

除了具体参与γP'(high)课题改进、实验外,我还是这次行动的主要组织者。总结这项工作所以能取得成功,首先要有实力,电磁处前几任老领导和老同志在制定规划、课题选择和研究上是有远见的,作了技术上的先期储备,为这次报数打下了基础。我只是比较幸运,抓住了机遇;其次是要充分调动人的积极性,科技管理应最大限度地发挥人的潜能。参与报数的大部分都是我的同龄人,当时他们都已人过中年。我们的青春都献给了这些课题,此刻正是我们用武的时机。大家都感到人生能有几回搏,此时不搏更待何时。院内都说我们电磁处能人多,是不是能人就看到时能不能拿出过硬的数据。大家都憋足了一股劲,在那段时期,可以说没有一天不加班。尽管平时有这样那样的意见,到了此时都能相互配合、相互支持;第三就是协同作战,时间紧,一环扣一环,哪个实验应先做,哪些人要从国外召回,哪些设备必须在何时到货才不影响全局,都需做好周密安排,华罗庚的优选法、流线图都是当时运用的有力工具。

在不到一年的时间里,我们做了大量的工作,大家付出了心血,为国家争得了荣誉。可以说,只要领导重视,没有中国知识分子做不到的事!事过多年,回味这段不寻常的经历,仍然让我心潮澎湃。
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