NIST的“噪声测温计”提供了精确测量玻尔兹曼常数的新方法
声波测温技术的原理与误差分析
1.声波气体温度测量技术的原理1.1.物理原理声音脉冲在气体中的传播速度取决于气体的温度。
它们之间的关系可以由下面的等式表示:在实际运用中,在测量出声音在发射器和接收器之间的“传播时间”后,由该等式得出声音在指定介质中的传播速度。
由于发射器和接收器之间的距离是已知的,由公式(1)可以得出气体温度。
实例:一个在加热炉中运行的声波高温计,通道长度为6米。
以干气为基准的烟气含量分析如下:N2= 82 %-Vol.O2= 6 %-Vol.CO2= 12 %-Vol.H2O= 5 %-wt.测量得到的声波脉冲的传播时间8.5毫秒,通路的平均温度可以计算出来。
按以上的烟气分析的热比是K= 1.28和M = 29.24 克/摩尔.,气体常数R = 8314 千焦/千摩尔,于是可以得到声波常数K:,根据公式2可以计算出平均温度。
T=1095.7℃。
1.2.测量误差a)气体成分的变化而产生的影响气体的成分可以用容积的百分比表示,例如:N2, O2, CO2, CO 和H2O。
在一个垃圾焚化厂观察到气体成分的巨大波动,在[4]中计算出了波动对测量结果的影响。
同时在炉壁上和二次气喷嘴上进行的声波高温测量的气体成分被记录下来。
在这两个层面上的以干气为基准的气体成分分析是;b)颗粒物质的影响在例证中显示了粉尘浓度对测量结果的影响。
对于粉尘浓度是5,000 毫克/立方米(干气)和10.000毫克/立方米(干气),声音的速度分别是c = 703.5 米/秒和c = 702米/秒,这里无灰烟气的速度是c = 705米/秒。
由于含尘量波动引起的测量结果误差是ΔTp ≅ ± 0.4 % 。
c)通道长度的影响温度与通道长度的关系是一个二次方程式。
因此,Δd = ± 0.1 %引起的误差是ΔTD ≅ ± 0,2 %。
通道长度的准确测量是至关重要的,尤其是短通道。
d)烟气速率穿过通道的烟气速率梯度可能影响声音的速度。
船舶噪声检测指南(2013)
中国船级社
船舶噪声检测指南
2013
2013 年 9 月 1 日生效
北京
编写说明
国际海事组织(IMO)第 91 届海安会(MSC91)通过了第 338 号关于 SOLAS 修正案 的决议,自 2014 年 7 月 1 日起生效。该修正案新增了 SOLAS II-1/3-12 条,要求船舶构造 应符合 MSC.337(91)决议通过的《船上噪声等级规则》 ,以保护船员免受噪声的伤害。 相比原 IMO A.468(XII)号决议,MSC.337(91)中部分技术要求为强制性标准,且 相对 IMO A.468(XII)中的技术标准而言更为严格。考虑到《船上噪声等级规则》对船舶 建造与检验的影响, 为方便实施 《船上噪声等级规则》 的要求, 中国船级社在 MSC.337 (91) 决议、ISO2923-1996 的基础上编写了本指南。本指南对《船上噪声等级规则》中的相关要 求予以细化,并综合纳入了国际船上噪声测量标准以及工业界的实践经验,为船舶建造过 程中执行噪声检测提供指导。 本指南是 CCS 规范的组成部分,规定了申请由 CCS 检验的国际航行船舶在噪声测量 方面应遵循的程序和技术要求。指南中各篇章引用了噪声测量的相关标准,引用部分及其 随后的任何修改将构成本指南的强制要求。
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目
录Hale Waihona Puke 第 1 章 总则 ...................................................................................................................................................... 3 1.1 适用范围 ....................
用于精密测量玻尔兹曼常数的量子电压噪声源芯片研制
用于精密测量玻尔兹曼常数的量子电压噪声源芯片研制王兰若;石勇;钟源;李劲劲;屈继峰;钟青;曹文会;王雪深;周志强;付凯【期刊名称】《物理学报》【年(卷),期】2018(67)10【摘要】量子噪声温度计系统可通过比较导体中电子运动的热噪声和量子电压参考噪声精密测量玻尔兹曼常数,其中量子电压噪声源所合成的量子电压参考噪声由一组超导约瑟夫森结阵产生.本文详细介绍了基于Nb/NbxSi1?x/Nb约瑟夫森结的量子电压噪声源芯片的设计、制备及测试;采用脉冲驱动模式,合成了具有量子精度的100 kHz交流量子电压信号.结果表明:本文所研制的噪声温度计核心芯片已具备了合成交流电压的功能,可为后续玻尔兹曼常数精密定值、重新定义及复现热力学温度研究提供核心器件.【总页数】7页(P246-252)【作者】王兰若;石勇;钟源;李劲劲;屈继峰;钟青;曹文会;王雪深;周志强;付凯【作者单位】清华大学电机工程与应用电子技术系, 北京 100089;中国计量科学研究院, 北京 100029;中国计量科学研究院, 北京 100029;国家质检总局电学量子基准重点实验室, 北京 100029;中国计量科学研究院, 北京 100029;国家质检总局电学量子基准重点实验室, 北京 100029;中国计量科学研究院, 北京 100029;中国计量科学研究院, 北京 100029;国家质检总局电学量子基准重点实验室, 北京 100029;中国计量科学研究院, 北京 100029;国家质检总局电学量子基准重点实验室, 北京100029;中国计量科学研究院, 北京 100029;国家质检总局电学量子基准重点实验室, 北京 100029;中国计量科学研究院, 北京 100029;中国计量科学研究院, 北京100029【正文语种】中文【相关文献】1.微芯片上实现量子隐形传态助力量子计算机的研制 [J], 科技日报2.微芯片实现量子隐形传态为量子计算机研制铺平道路 [J],3.半导体量子芯片研制首次实现三量子比特逻辑门 [J], 无;4.用于免液氦量子电压装置的制冷系统研制 [J], 焦玉民;康焱;朱珠5.中国研制具有20个超导量子比特的量子芯片 [J],因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
武汉市雄楚大道噪声24小时连续监测及实验报告
目录前言 (1)1 研究区域概况 (1)1.1 武汉市交通概况 (1)1.2 雄楚大道交通概况 (2)2 实验原理 (2)2.1 声级计的构造 (2)2.2 声级计的分类 (2)2.3 声级计的测量原理 (2)2.4 噪声监测点位的布设 (2)2.5 交通噪声测量的方法 (3)2.6 影响噪声测量的环境因素 (3)2.7 名词术语 (4)3 实验过程 (4)3.1 测点的选择 (5)3.2 监测的时间安排 (5)3.3 车辆的分类 (5)3.4 采样方式 (6)4 数据的整理与分析 (6)4.1 实验数据 (6)4.2 车流量的统计与分析 (9)4.3 噪声日变化的分析 (11)4.4 测量点的噪声情况 (12)5 改进措施 (13)5.1 道路交通噪声超标的原因 (13)5.2 针对性措施 (14)6 结论 (14)参考文献 (15)武汉市雄楚大道交通噪声监测报告书实验名称道路交通噪声的监测与分析实验类型综合设计课程名称环境噪声控制工程开课院系资环学院环境系专业班级环境工程****班开课时间2013年3月—5月指导教师*** 系主任***前言:声音在人们的生活中起着非常重要的作用。
人类正是依赖于声音才能进行信息的传递,才能用语言交流思想感情,才能传播知识和文明。
此外,随着科学技术的发展,人们还利用声音在工业、农业、医学、军事、气象等领域为人类造福。
但是,有些声音并不是人们所需要的,它们损害人们的健康,影响人们的生活和工作,干扰人们的交谈和休息。
一般认为,凡是干扰人们休息,学习和工作的声音即不需要的声音统称为噪声。
当噪声超过人们的生活和生产活动所能容许的程度,就形成噪声污染。
中国正处在深化改革开放和加快经济发展的新时期,城市环境噪声污染随着工业生产、交通运输、城市建设的迅速发展及城市生活的多样化而逐步加剧,并在一定程度上影响了经济的发展和人们的健康,乃至在某些地方造成纠纷,影响社会的安定团结。
我国城市噪声问题十分突出,已越来越被人们所重视。
一种直接提取噪声温度参数的方法
一种直接提取噪声温度参数的方法
廖怀林;黄如;张兴;王阳元
【期刊名称】《电子学报》
【年(卷),期】2001(029)008
【摘要】本文基于二端口网络噪声理论和噪声关联矩阵给出了一种可以用于MOSFET′s的噪声温度参数(Td,Tg)的直接提取方法.该方法给出了噪声温度参数的显式表达式因而简洁易用,并从噪声温度参数的显式表达式分析了影响噪声温度提取精度的主要因素.同时由于此方法在参数提取时不依赖于源端阻抗的选择,理论上有助于提高参数提取的精度.本文方法得到的噪声温度参数和其他方法得到的结果有很好的一致性.
【总页数】3页(P1126-1128)
【作者】廖怀林;黄如;张兴;王阳元
【作者单位】北京大学微电子所,;北京大学微电子所,;北京大学微电子所,;北京大学微电子所,
【正文语种】中文
【中图分类】TN386.1
【相关文献】
1.一种新颖的HBT小信号模型参数直接提取方法 [J], 时红娟;何国荣
2.一种新颖的HEMT小信号模型参数直接提取方法 [J], 吕瑛;康星朝
3.一种直接用于PCR分析的风沙土微生物总DNA提取方法 [J], 张颖;曹成有
4.一种可直接用于PCR扩增的聚合氯化铝提取土壤总DNA的方法 [J], 涂祖新;王小红;张莉莉;金平;郑国华
5.一种基于压缩域的穿戴式心电信号直接特征提取与分类方法 [J], 华晶;殷华;徐亦璐;贾晶
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实验21变温度玻尔兹曼常数测量
实验21变温度玻尔兹曼常数测量实验21 变温度玻尔兹曼常数测量河海⼤学物理实验中⼼玻尔兹曼常数是统计物理领域⼀个重要的物理量。
本实验以半导体器件PN结中存在的⼀个规律,即扩散电流与结电压之间满⾜关系I = I0[exp(eU be/kT)-1]为基础,测定玻尔兹曼常数k 的⼤⼩,并通过对PN结温度T的控制来测算出不同温度时k 的⼤⼩。
⽬的1、验证PN 结的扩散电流随结电压的变化所遵循的规律;2、测量确定玻尔兹曼常数;3、认识运算放⼤器放⼤原理以及反馈电阻的作⽤,测量弱电流。
原理由半导体物理学可知,PN 结的正向电流-电压关系满⾜I = I0[exp(eU be/kT)-1] (21-1)在上式中,I 是通过PN 结的正向电流,I0是不随电压变化的常数,T 是热⼒学温度,e 是电⼦的电量,U be为PN 结正向电压降。
由于在常温(T≈300K)时,kT/e≈0.026V ,⽽PN 结正向电压降约为⼗分之⼏伏,则exp(eU be/kT)>>1,于是有:I = I0exp(eU be/KT)(21-2)即PN 结正向电流随正向电压按指数规律变化。
若测得PN 结的I~U be关系,利⽤(21-2)式求出e/kT,再测得温度T,代⼊电⼦电量e,即可求得玻尔兹曼常数k。
本实验使⽤三极管的⼀个PN结。
为何没有选择⼆极管是由于流过⼆极管的电流不只有扩散电流还有耗尽层电流和表⾯电流,⽽这些电流会使测算的k值偏⼩。
采⽤硅三极管接成的共基极线路,集电极c 和基极b短接,复合电流主要在基极b出现,流过集电极c的仅有扩散电流,由于PN 结处于较低的正向偏置电压,表⾯电流完全可以忽略。
对于PN 结扩散电流的测量,过去利⽤电光反射式检流计,灵敏度约10-9A/分度。
但由于其挂丝易断,光标易偏出满度,引丝易疲劳变形,使⽤和维修极不⽅便。
为此,本实验采⽤⾼输⼊阻抗集成运算放⼤器,⽤它组成电流—电压变换器可以便捷准确的测出微弱的扩散电流。
高级无损检测技术资格人员-涡流检测考题汇编 选择题
高级无损检测技术资格人员-涡流检测考题汇编选择题选择题(将认为正确的序号字母填入题后面的括号内,只能选择一个答案)1.目前工业上常用的涡流测厚仪利用的是(b):a.趋肤效应 b.提离效应 c.边缘效应 d.都不对2.涡流检测的基本原理是(b):a.磁致伸缩 b.电磁感应 c.电压能量转换 d.磁动势3.用旋转探头式涡流仪试验时,校准标准可用来(D)A.产生一个与缺陷深度相应的显示;B.检查仪器重复性是否发生漂移;C.检查探头线圈是否损坏;D.以上都是4.涡流试验系统中,使用机械操纵设备的明显好处是可以减少哪种因素引起的误差?(B)A.仪器漂移;B.提离;C.趋肤效应;D.以上都不是;E.以上都是5.在铁磁性材料涡流试验中,直流饱和磁场可由哪种装置供给?(C)A.围绕式螺线管;B.磁轭;C.A和B;D.以上都不是6.涡流系统中的传感无件可以是下面哪一种?(D)A.差动线圈的二次绕组;B.绝对线圈;C.单绕组线圈;D.以上都是7.在一个涡流线圈系统中,当传感线圈放于激励线圈附近时,会发生下面哪一种情况?(E)A.穿过两个线圈的磁通量差不多相同;B.来自任一线圈的信号均可用来提供关于试样的信息;C.这种排列对小缺陷不灵敏;D.以上都是;E.A和B8.下列哪种试验线圈系统检测管材的小缺陷最好?(C):A.围绕线圈;B.内部探头线圈;C.表面探头线圈;D.A和B9.使用具有椭圆显示装置的检验系统时,施加在示波器垂直输入器垂直输入端的信号与施加在水平输入端的信号的关系如下(B)A.垂直信号是经解调的,而水平信号不是;B.垂直信号和水平信号频率相同;C.垂直信号和水平信号相位总是相同的;D.以上都不是。
10.在线圈的电磁场中放一个导电物体会减小感抗分量。
其原因是:(C)A.二次电磁场与一次电磁场同相;B.二次电磁场与一次电磁场相位差90°;C.两个电磁场分量之间的相位角总是大于90°,因而使一次电磁场部分抵消;D.二次电磁场与一次电磁场相位差180°,因此产生一个大的相位移11.调制系统中,滤波器用来(C)A.放大裂纹或其它缺陷信号;B.减少信噪比;C.消除试样电导率和磁导率少量不规则变化的影响;D.从磁导率变化中分离出电导率变化12.调制分析中,常用的显示类型是:(C):A.阴极射线管;B.模拟量表;C.图表记录仪;D.数字伏特计13.在线性时基设备中,哪一种类型的信号施加在水平偏转板上?(C):A.正弦电压;B.方波电压;C.锯齿波电压14.只显示试验线圈总阻抗数值变化的涡流试验仪器(D)A.不能用来分选直径不同、化学成分相同的铝棒;B.一般用来测量铸管的壁厚变化;C.不使用阴极射线管显示器;D.对尺寸变化比电导率的变化灵敏15.在高速检验中,为了检验一个不重复的缺陷显示,使用哪种类型的示波器最好?(a)a.存储型b.取样型c.短余辉型d.双线型16.为了隔离外部的射频场,试验线圈最有效的屏蔽材料是(C):A.玻璃纤维;B.奥氏体不锈钢;C.铜;D.黄铜17.为使流过线圈的电流最大,电容器应如何调整?(C)A.使容抗等于发生器阻抗;B.使容抗最小;C.使容抗等于感抗;D.使容抗最大18.使用一次~二次线圈系统时,为了抑制二次线圈中感应的一次线圈信号,可以(D)A.使用一个差动式二次线圈;B.在感应的信号中加一个相位差180°的信号;C.从感应信号中减去一个同相信号;D.以上任意一种19.哪种因素对反射型线圈发射信号和反射信号之间的相位移没有影响(假定零件是非铁磁性的)?(B)A.试样的电导率;B.发射信号的大小;C.试样的厚度;D.试样中存在缺陷20.下面哪一种方法不能用来改善信噪比?(B)A.将试验频率变为可使噪声减小的频率;B.增大试验仪器的放大倍数;C.改善填充系数;D.仪器中加滤波电路21.试验线圈的感抗是阻抗最重要的分量之一,它取决于(E)A.频率、线圈电感、线圈电阻;B.仅取决于线圈电感;C.仅取决于线圈电阻和电感;D.仅取决于频率和线圈电阻;E.仅取决于频率和线圈电感22.用导电材料或磁性材料屏蔽试验线圈的目的是(D)A.使电磁场成形;B.提高灵敏度;C.提高分辩力;D.以上都是;E.以上都不是。
利用PN结温度特性测试仪测量玻尔兹曼常数
利用PN结温度特性测试仪测量玻尔兹曼常数
徐兵;李春玲
【期刊名称】《科技信息》
【年(卷),期】2010(000)024
【摘要】本文利用PN结正向压降温度特性测试仪,测量了PN结电压电流特性.验证了PN结电压与电流的指数关系,并利用Excel进行曲线拟合,再计算出玻尔兹曼常数.
【总页数】2页(P110-111)
【作者】徐兵;李春玲
【作者单位】陕西理工学院物理系;陕西理工学院计算机系
【正文语种】中文
【中图分类】TH81
【相关文献】
1.利用PN结伏安特性测定玻尔兹曼常数 [J], 刘家斌;王雨生;张晓燕
2.温度影响PN结物理特性及玻尔兹曼常数的研究 [J], 吕晶;林福忠;梁雄;王颖
3.利用PN结测量玻尔兹曼常数实验分析 [J], 崔廷军;邹艳;刘录发
4.PN结温度传感特性及在温度测量中的应用 [J], 王艳萍;孔繁成
5.低温时半导体PN结的物理特性及玻尔兹曼常数的测量 [J], 徐华伟;谭春光;朱亚辉;陆申龙
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数字通信原理实验 玻尔兹曼
数字通信原理实验玻尔兹曼
数字通信原理实验是现代通信技术中的重要组成部分,通过实验可以更好地理解数字通信的基本原理和技术。
在数字通信原理实验中,玻尔兹曼常常被用来解释信号传输中的噪声与信息传输的关系。
玻尔兹曼常数是统计物理学中的一个基本常数,通常用符号k表示。
它描述了在热平衡时,系统的熵与其微观态数目的关系。
在数字通信中,玻尔兹曼常数被用来描述信号传输中的噪声功率与温度的关系。
在数字通信系统中,信号传输过程中会受到各种干扰,其中噪声是一个重要的影响因素。
噪声会使得信号的质量下降,影响信息的传输和解码。
通过实验可以测量信号传输中的噪声功率,进而计算出信噪比等重要性能指标。
玻尔兹曼常数在数字通信原理实验中的应用可以帮助我们理解信号传输中的噪声与信息传输的关系。
通过实验测量信号的功率和噪声功率,可以计算出信噪比,进而评估信号传输的质量。
同时,玻尔兹曼常数还可以用来解释信号传输中的热噪声,帮助我们更好地理解数字通信系统的性能。
总的来说,数字通信原理实验中的玻尔兹曼常数的应用是非常重要的,它可以帮助我们深入理解数字通信系统中的噪声与信号传输的关系,为数字通信技术的研究和应用提供重要的理论基础。
通过实验中对玻尔兹曼常数的应用,我们可以更好地掌握数字通信的原理和技术,为通信系统的设计和优化提供重要的参考。
利用激光扫描天空中的空气污染和温室气体
262021 12 世界科学在严重遭受温室气体排放威胁的世界里,对温室气体的测量可能会令人感到特别棘手。
你可能需要捕获空气样本,或者需要使样本强行通过一个分析器。
况且,许多这样的技术一次只能测量一种温室气体或一种污染物。
然而,激光提供了另一种方法。
追踪单个化合物的激光光谱技术已经存在几十年了,但是美国国家标准与技术研究院(NIST )的研究人员开发了一个可以同时测量四种温室气体(甲烷、二氧化碳、水蒸气和一氧化二氮)的系统。
参与该项目的NIST 研究员凯文•科塞尔(KevinCossel )说:“这是一套精致而强大的设备,可以得到非常高的光谱分辨率。
”这套设备背后的技术是光频梳,它帮助科学家赢得了2005年诺贝尔物理学奖。
在本质上,光频梳是以特定的、均匀间隔的频率发射激光的一种工具。
正如光谱图上描绘的那样,这些频段看起来像一把梳子,因而得名“光频梳”。
事实上,光频梳极其精确,这是它的一大优势。
基于光频梳的扫描技术依赖于双梳装置——利用两个不同频率的光频梳,观察两者的干扰模式,其中不包含任何复杂的光栅或移动部件。
好几年以来,NIST 一直在利用光频梳实现测量目标。
最初,NIST 的研究人员将激光梳调到近红外波长,大约1.6微米。
这样,研究人员能够观察到甲烷、水蒸气、二氧化碳之类的气体。
这个系统还有另一个关键特征:它是开放式的。
当光频梳被调到不被大气特性吸收的频率,它们的激光可以持续一千米的距离,并可以观察到这段距离内的一切。
观测温室气体排放时,并不是从单一的点位开始,可以设置一个网格来观察某个指定区域的排放。
这还意味着,可以将这些测量结果与较大规模的气体排放模型所产生的结果进行比较。
科塞尔说:“如果你正在这个开放的路径上进行测量,那么你就已经与模型的网格大小相匹配了。
因此,为了得到真正高分辨率的观测数据,模型可能会利用边长为数百米或一千米的网格来观察目标成分的散布情况和空气质量。
因此,在某种程度上你要与之相匹配。
研究类毕业论文范例
2008届毕业设计(论文) 论文题目:有源降噪研究学院: 信息与电子工程学院专业: 电子信息工程班级: 2004级041班学号: 104023005学生姓名: 曹玲瑛指导教师: 施祥二○○八年六月摘要本论文主要通过三种不同的调控方式对中低频占主导地位的噪声进行频域上的调控(直接对原始噪声的某些频段进行调控;在原始噪声的基础上加入实际噪声),并通过成对比较法比较了不同调控方法和调控强度调控后噪声的主观烦恼变化情况;还有通过有源消声调控(直接对原始噪声加入反相器)。
结果表明:所有调控方法在5种不同调控强度下主观烦恼排序基本一致,强度越强,烦恼度越高;在原始噪声中加入较低频率成分比加入较高频率成分更烦恼;加入自然背景声总体上比添加其他成分烦恼度更低。
加入反相器后,明显消声。
研究结果给主要通过改变噪声的频域特性来改善人们对噪声的主观感觉提供了研究基础。
关键词:声调控,频域,主观烦恼ABSTRACTThis paper mainly regulated and controlled the frequency for dominant low-frequency noise through three kinds of different methods (regulating and controlling some of the original band directly; adding noise on the basis of the actual noise in the original noise), and adopted into Compared to the comparison of different control methods and control the intensity of the noise after changes in the subjective annoyance; Active Noise Control was also available method (directly by adding inverse noise of the original). The results showed that all-control methods were basically the same sort of subjective annoyance under five different intensity control, the more strength, the higher the degree of trouble. Adding noise in the low frequency components was more trouble than adding noise in the higher frequency components; on the whole adding the natural background sound was lower than adding other ingredients annoyance. By adding the inverter is obviously silence. The results primarily provided a research base to improve people's subjective sense through changing the noise frequency.Keywords: Voice control, frequency-domain, subjective annoyance目录摘要 (I)ABSTRACT (II)引言 (1)第1章有源降噪的研究情况 (2)1.1国内外研究状况 (2)1.1.1传统的噪声控制技术 (2)1.1.2 噪声控制的新技术——有源控制 (4)1.2本课题及论文的研究内容 (5)1.2.1 本课题的研究内容 (5)1.2.2 本论文的研究内容 (6)1.2.3 拟解决的的关键问题 (6)第2章有源降噪的调控方法 (7)2.1实验概述 (7)2.2实验软件 (8)2.2.1声望软件 (8)2.2.2 cool edit pro2.0软件 (9)2.2.3 origin软件 (9)2.3频域上的调控 (10)2.3.1 实验过程 (10)2.3.2 实验结果 (14)2.4自然声的叠加 (16)2.4.1 实验过程 (16)2.4.2 实验结果 (16)2.5反相器的应用 (17)2.5.1 实验过程 (17)2.5.2 小结 (18)2.6本章小结 (18)第3章结论 (20)3.1本论文的主要结论 (20)3.2需进一步研究的问题 (20)3.3展望 (20)致谢 (22)参考文献 (23)引言噪声对人的影响是多方面的,主要包括心理和生理影响,其中心理影响是受体的一种主观感觉,主要表现为烦恼和不愉悦,在长期受噪声干扰环境中工作和生活的人,多有烦躁、失眠、耳鸣、头痛、多梦、疲劳无力、记忆力衰退等症状[1,2]。
太赫兹计量测试技术
和转化,太赫兹技术及产品逐步形成产业化规模,并 在最近形成了诸如“太赫兹产业技术创新联盟”“毫米 波太赫兹产业发展联盟”“太赫兹产业标准联盟”等专 业团体,有望进一步整合技术能力和产业资源,推动 太赫兹技术的进一步升级。
但与之形成对比的是,长期以来太赫兹计量测试 技术的发展滞后于太赫兹其他技术,形成了计量学上 的太赫兹空白。计量测试技术是所有实验科学和工程 测量领域中必不可少的环节,用于合理表征设备指标 和系统性能,评价测量结果,为其他技术提供支撑。 成熟的测量领域必然具有高水平的计量能力及共同认 可的标准。然而太赫兹技术虽然得到快速发展,但是 高端仪器与器件的缺乏导致长期以来太赫兹计量测试 技术相对滞后。近些年来,得益于太赫兹器件和快速 光学设备的高速发展,太赫兹计量测试逐渐获得关注, 并成为太赫兹技术的一个重要方向。
太赫兹;计量;测试
DOI:10.19385/ki.1009-8119.2019.09.006
一、前言
太赫兹波的频段位于微波与红外光之间,其频率 范围为 100GHz~10THz,结合了毫米波与红外光的部 分特性,具有很高的研究价值和应用潜力,太赫兹科 学与技术是当今交叉学科的前沿研究领域。太赫兹波 具有带宽大、穿透能力强、光子能量低、时间和空间 相干性高、抗干扰能力强等优良特性,在宽带无线通 信、卫星通信、遥感遥测、无损探伤、成像安检、医 疗诊断、环境检测、农业应用等方面展现出巨大的应 用前景。近十几年来,太赫兹技术在世界范围内获得 了广泛关注。从战略规划的角度,美国将太赫兹技术 列为改变未来世界的十大技术之一,日本政府将太赫 兹技术列为国家支柱十大重点战略目标之首,而我国 自 2005 年的“香山科学会议”起就正式确立了太赫兹 科学技术的发展方向。随着基础技术研究的不断深入
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一种噪声温度计及测量温度的方法[发明专利]
专利名称:一种噪声温度计及测量温度的方法
专利类型:发明专利
发明人:周琨荔,屈继峰,许勋,韩琪娜,李京慧,王淼儿申请号:CN201910878742.7
申请日:20190917
公开号:CN110567606A
公开日:
20191213
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本申请公开一种噪声温度计及测量温度的方法,属于温度测量技术领域。
该噪声温度计包括:参考电压噪声源、内阻、传感器电阻、第一调理电路、第二调理电路和处理器;参考电压噪声源的正极通过内阻与传感器电阻的第一端连接,参考电压噪声源的负极与传感器电阻的第二端连接,第一端还分别与第一调理电路的第一输入端、第二调理电路的第一输入端连接,第二端还分别与第一调理电路的第二输入端、第二调理电路的第二输入端连接,第一调理电路的输出端以及第二调理电路的输出端均与处理器连接。
该噪声温度计不需要切换开关,就实现了参考电压噪声与待测热噪声的同时测量,从而缩短测量时间。
申请人:中国计量科学研究院
地址:100000 北京市朝阳区北三环东路18号
国籍:CN
代理机构:北京超凡宏宇专利代理事务所(特殊普通合伙)
代理人:宋朋飞
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噪声温度计(noisethermometer)14年物理知识百科
噪声温度计(noisethermometer)14年物理
知识百科
当今社会是一个高速发展的信息社会。
生活在信息社会,就要不断地接触或获取信息。
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噪声温度计(noisethermometer)
噪声温度计(noisethermometer)
它是一种测量热力学温度的基准温度计。
带电载流子的无规则布朗运动,在热平衡的电阻两端产生涨落的电动势,称为热激发的噪声,该噪声电压〈Vn2〉当`kTgtgthv`时可表示为〈Vn2〉=4RkTv
其中k为玻尔兹曼常数,v为该涨落电压的频带宽度。
通常在低温下〈Vn2〉很小,一般放大器的输入噪声大于〈Vn2〉且是可变的,影响了测量。
但SQUID问世后,这一测量已成为可能,约瑟夫森结辐射的频率与通过结的电压有关,电压涨落将影响结输出的微波频率,只要通过频率的测量就可决定〈Vn2〉,而频率的测量精度是非常高的,这决定了噪声温度计可以精确地测定热力学温度T。
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NIST的“噪声测温计”提供了精确测量玻尔兹曼常数的新
方法
NIST的噪声测温计提供了精确测量玻尔兹曼常数的新方法
新的结果对国际上重新定义温度测量单位做出了贡献。
该量子电压噪声源(QVNS)所生成的自准确电压信号可以与电阻器中电子产生的电压噪声相媲美。
研究人员通过测量电压噪声能够确定玻耳兹曼常数,而该常数可将系统的能量与温度联系起来。
Credit: Dan Schmidt/NIST
通过测量电阻器中电子的随机抖动,美国国家标准与技术研究院(NIST)的研究人员帮助实现了玻尔兹曼常数的新的准确测量,这个基本的科学常数表达的是系统能量与温度之间的关系。
NIST在其位于科罗拉多州的博尔德实验室进行了一次测量,并与中国合作进行了另一次测量。
这些测量结果对于全球联手重新定义国际温度单位开尔文做出了贡献,并能帮助改进工业所用的测温计。
准确的温度测量对于任何需要特定温度的制造过程都是至关重要的,比如钢铁生产。
而这对于核电反应堆也更加重要,因为它不仅需要精确的测温计,还需要这些测温计不会遭受辐射破坏,也不需要人工定期更换。
参与这项新研究的NIST研究小组负责人Samuel Benz介绍说:我们的日常生活离不开温度测量,但目前用于定义开尔文的测量值的准确度还不到定义质量单位和电单位的测量值的1/100。
千克的准确度是10-9量级,而开尔文的准确度仅仅是1乘以10-6。
2018年底,来自世界各国的代表在法国举办的国际度量衡大会上就是否重新定义国际单位制(SI)进行了投票表决。
在2019年实施时,新的国际单位制。