Tutkimustoiminta MIKES- Metrologiassa



Samankaltaiset tiedostot
Mittayksikköjärjestelmän fysikaaliset perusteet, osa II b, sähkösuureet. 1. Jännite ja Josephson-ilmiö 4. Sähkösuureiden yksiköt SI-järjestelmässä

Mittayksikköjärjestelmän fysikaaliset perusteet, sähkösuureet. Antti Manninen MIKES

AKKREDITOITU KALIBROINTILABORATORIO ACCREDITED CALIBRATION LABORATORY K013

ReFuel 70 % Emission Reduction Using Renewable High Cetane Number Paraffinic Diesel Fuel. Kalle Lehto, Aalto-yliopisto 5.5.

Mittayksikköjärjestelmän fysikaaliset perusteet: sähkösuureet. 1. Jännite ja Josephson-ilmiö. Sähkösuureiden yksiköt SI-järjestelmässä

Pt-100-anturin vertailu: anturin kalibrointi ja kalibrointikertoimen laskeminen

AKKREDITOITU KALIBROINTILABORATORIO ACCREDITED CALIBRATION LABORATORY SGS FIMKO OY

AKKREDITOITU KALIBROINTILABORATORIO ACCREDITED CALIBRATION LABORATORY SGS FIMKO OY

AKKREDITOITU KALIBROINTILABORATORIO ACCREDITED CALIBRATION LABORATORY

AKKREDITOITU KALIBROINTILABORATORIO ACCREDITED CALIBRATION LABORATORY INSPECTA TARKASTUS OY MITTAUSLAITTEET

MIKES, Julkaisu J3/2000 MASS COMPARISON M3. Comparison of 1 kg and 10 kg weights between MIKES and three FINAS accredited calibration laboratories

FINAS. þø-rl,^-- A1(1(R E D ITO I NTITO ED I STUS VAISALA OYJ ACCREDITATI ON CERTI FIC,ITE K008 M ITTAN O RMAAL I LABO RATO RI O

Efficiency change over time

Nanometrologiasta ja eräiden virhelähteiden mallintamisesta

FYSE301(Elektroniikka(1(A3osa,(kevät(2013(

The CCR Model and Production Correspondence

KÄYTTÖOHJE PEL 1000 / PEL 1000-M

TÄYTTÖAUTOMAATIT TÄYTTÖAUTOMAATIT COMPUTER INFLATORS

Data quality points. ICAR, Berlin,

Capacity Utilization

AKKREDITOITU KALIBROINTILABORATORIO ACCREDITED CALIBRATION LABORATORY INSPECTA TARKASTUS OY MITTAUSLAITTEET

AKKREDITOITU KALIBROINTILABORATORIO ACCREDITED CALIBRATION LABORATORY INSPECTA TARKASTUS OY MITTAUSLAITTEET

Tarua vai totta: sähkön vähittäismarkkina ei toimi? Satu Viljainen Professori, sähkömarkkinat

Tervetuloa. S Mittaustekniikan perusteet A S Mittaustekniikan perusteet Y. Pe 14:15-15:45 E111-salissa. Mittaustekniikan perusteet

Divisioona 2: Valon ja säteilyn fysikaalinen mittaus

LYTH-CONS CONSISTENCY TRANSMITTER

Capacity utilization

AKKREDITOITU TESTAUSLABORATORIO ACCREDITED TESTING LABORATORY VERKOTAN OY VERKOTAN LTD.

AKKREDITOITU KALIBROINTILABORATORIO ACCREDITED CALIBRATION LABORATORY

Huippututkimuksesta tulevaisuuden sovelluksia

ABB Oy Domestic Sales Harri Liukku Aurinkosähköjärjestelmät Kytkennät

Thermometer comparison L12 in the range from -80 C to 400 C

Reliable sensors for industrial internet

Lämmitysjärjestelmät

FYSE301 Elektroniikka I osa A Loppukoe (Vastaa kaikkiin viiteen tehtävään)

Stormwater filtration unit

Toimisto (5) HUOM. Komiteoiden ja seurantaryhmien kokoonpanot on esitetty SESKOn komitealuettelossa

AKKREDITOITU TESTAUSLABORATORIO ACCREDITED TESTING LABORATORY

Tervetuloa. Luennointi ja tiedotus. Mittaustekniikan perusteet. Suorittaminen. Suorittaminen

Tervetuloa. Luennot ja tiedotus. Mittaustekniikan perusteet. Suorittaminen. Suorittaminen

Useimmat linnut elävät huippu teknisissä halleissä.

Characterization of clay using x-ray and neutron scattering at the University of Helsinki and ILL

FYSE301 Elektroniikka I osa A Loppukoe Vastaa kaikkiin viiteen kysymykseen

Returns to Scale II. S ysteemianalyysin. Laboratorio. Esitelmä 8 Timo Salminen. Teknillinen korkeakoulu

S SÄHKÖTEKNIIKKA JA ELEKTRONIIKKA

WP3 Decision Support Technologies

1 db Compression point

KÄYTTÖOHJE PEL / PEL-M

Olosuhdemittarijärjestelmä ISO7730

Pituuden vertailumittaus D6

METROLOGIA osa I Kari Riski, Mittatekniikan keskus, MIKES kari.riski@mikes.fi

Mittalaitetekniikka. NYMTES13 Vaihtosähköpiirit Jussi Hurri syksy 2014

AKKREDITOITU TESTAUSLABORATORIO ACCREDITED TESTING LABORATORY

AKKREDITOITU TESTAUSLABORATORIO ACCREDITED TESTING LABORATORY

SI-järjestelmä uudistuu

EURACHEM / CITAC -ohjeen yleisesittely. Kemiallisten mittausten jäljitettävyys. 1. EURACHEM / CITAC ohje ja esite. 2. LGC VAM -ohjelman ohje

MITTAUSTEKNIIKAN LABORATORIOTYÖOHJE TYÖ 4. LÄMPÖTILA ja PAINELÄHETTIMEN KALIBROINTI FLUKE 702 PROSESSIKALIBRAATTORILLA

Perustietoa hankkeesta

Additions, deletions and changes to courses for the academic year Mitä vanhoja kursseja uusi korvaa / kommentit

Kalustetestaus- ja asiantuntijapalvelut.

SI-mittayksiköt. Martti Heinonen VTT MIKES. FINAS-päivä National Metrology Institute VTT MIKES

Tervetuloa. Mittausteknikka. Mittaustekniikan perusteet. Mittaustekniikka. Mittaustekniikka

KÄYTTÖOHJE PEL 2500 / PEL 2500-M

Yhtiön nimi: - Luotu: - Puhelin: - Fax: - Päiväys: -

Fluke 279 FC -yleismittari/lämpökamera

AKKREDITOITU TESTAUSLABORATORIO ACCREDITED TESTING LABORATORY

Kuituoptinen tehomittari ja kuituoptinen valonlähde

AKKREDITOITU TESTAUSLABORATORIO ACCREDITED TESTING LABORATORY PÖYRY FINLAND OY, ENERGIA, MITTAUSPALVELUT

3 9-VUOTIAIDEN LASTEN SUORIUTUMINEN BOSTONIN NIMENTÄTESTISTÄ

1(7) Pirkko Taavitsainen PLT Jäsenyhteisöille LAUSUNTOPYYNTÖ 2015/7

AKKREDITOITU TESTAUSLABORATORIO ACCREDITED TESTING LABORATORY PÖYRY FINLAND OY, ENERGIA, MITTAUSPALVELUT

Keskittämisrenkaat. Meiltä löytyy ratkaisu jokaiseen putkikokoon, 25 mm ja siitä ylöspäin.

SVE SVE/PLUS KESKIPAKOPUHALTIMET JA INLINE IMURIT

Nimi: Ratkaise tehtävät sivun alalaitaan. (paperi nro 1) 1. Valitse oikea toisen asteen yhtälön ratkaisukaava: (a) b ± b 4ac 2a. (b) b ± b 2 4ac 2a

AKKREDITOITU KALIBROINTILABORATORIO ACCREDITED CALIBRATION LABORATORY IRCAL OY

VEKA ver C SUPPLY AIR UNIT/TILLUFTSAGGREGAT/ TULOILMALAITE SPARE PARTS/RESERVDELAR/VARAOSAT

HARJOITUS 7 SEISOVAT AALLOT TAVOITE

Keskijännitekojeistot. Medium Voltage Power Distribution Equipment

FLEX COMBI 21 Yleiskäyttöinen I/O-laajennusyksikkö Universal I/O extension unit Universal expantionsenhet

PERMITTIIVISYYS. 1 Johdanto. 1.1 Tyhjiön permittiivisyyden mittaaminen tasokondensaattorilla . (1) , (2) (3) . (4) Permittiivisyys

LX 70. Ominaisuuksien mittaustulokset 1-kerroksinen 2-kerroksinen. Fyysiset ominaisuudet, nimellisarvot. Kalvon ominaisuudet

AKKREDITOITU TESTAUSLABORATORIO ACCREDITED TESTING LABORATORY

Varausta poistavien lattioiden mittausohje. 1. Tarkoitus. 2. Soveltamisalue. 3. Mittausmenetelmät MITTAUSOHJE (5)

Sähkötekniikan tutkintoohjelma. DI-tutkinto ja uranäkymät

Särmäystyökalut kuvasto Press brake tools catalogue

Myytävät laitteet/instruments for sale mobile:

TEST REPORT Nro VTT-S Air tightness and strength tests for Furanflex exhaust air ducts

Toimisto (5) HUOM. Komiteoiden ja seurantaryhmien kokoonpanot on esitetty SESKOn komitealuettelossa

AKKREDITOITU TESTAUSLABORATORIO ACCREDITED TESTING LABORATORY GRANT4COM OY

Exercise 1. (session: )

Arkkitehtuuritietoisku. eli mitä aina olet halunnut tietää arkkitehtuureista, muttet ole uskaltanut kysyä

Solar Water Heater Kit. EcoStyle. 1 User Manual/Operating Instructions. Contents FREE LESSON PLANS AVAILABLE.

MITTALAITTEIDEN KALIBROINTI, KARTOITUS JA YLLÄPITO

Mittausten jäljitettävyys laboratorion näkökulma

Referenssimenetelmä, mikä se on?


ELEMET- MOCASTRO. Effect of grain size on A 3 temperatures in C-Mn and low alloyed steels - Gleeble tests and predictions. Period

521124S Anturit ja mittausmenetelmät (5 op/3 ov) Koe

National Building Code of Finland, Part D1, Building Water Supply and Sewerage Systems, Regulations and guidelines 2007

AKKREDITOITU TESTAUSLABORATORIO ACCREDITED TESTING LABORATORY

Transkriptio:

Tutkimustoiminta MIKES- Metrologiassa Heikki Isotalo Johtaja Metrologia

Tutkimus Kvanttimetrologiakolmio (SA) Taajuuskampa (SA) EMMA - piimikromekaniikalla toteutettu voltti CBT- primääri lämpömittari Sähköinen kilo AC-Josephson Akustinen taitekerroin AFM Puun halkaisijan mittaus Suuret resistanssit Proto mittalaitteeseen Paperin neliömassa...

Yksielektronipumppu: sähkövirran kvanttinormaali? Nykyisin sähkövirran arvo määritetään mittaamalla jännite, joka syntyy virran kulkiessa kalibroidun vastuksen läpi Sähkövirran suora kvanttinormaali olisi käsitteellisesti hyvin yksinkertainen: pumpataan elektroneja taajuudella f, jolloin sähkövirta on I = ef Pumppaus voidaan toteuttaa yksielektronipumpun avulla Matala lämpötila ja pienet dimensiot (ja pienet kapasitanssit) Varautumisenergia (e 2 / 2C) dominoi Elektronien määrä saarekkeessa pysyy minimienergiaa vastaavassa arvossa yhden elektronin tarkkuudella gates current Minimienergiatilaa voi muuttaa kapasitiivisesti (hila), jolloin elektroneita saa pumpatuksi yksitellen Päämäärä: metrologisen kolmion sulkeminen Päteekö Ohmin laki Josephson-jännitteen, kvantti-hall-resistanssin ja pumppuvirran välillä eli onko K J = 2e/h ja R K = h/e 2? Kapasitanssimittauksissa saavutettu epävarmuus 10-6 (NIST)

Frecuency comb kamman piikkien väli 1 GHz pulssin spektri kuidun jälkeen 500 nm laserpulssin spektri 1300 nm Easier & better accuracy in realisation of the metre

Microelectromechanical components (MEMS) in electrical metrology VTT, VTI Technologies, MIKES, NMi-VSL, PTB, Twente University, Fluke EMMA project - DC and AC voltage references and high frequency power sensors based on MEMS components have been developed - Example of results: AC voltage reference with stability better than 2 ppm in three weeks kx = Fel εa 2 = V 2 2( d x)

Coulomb Blockade Thermometer (CBT) MIKES, TKK / LTL, TKK Microelectronics Coulomb Blockade Thermometer CBT is a primary thermometer which was invented in Jyväskylä in 1994 by prof. Jukka Pekola Operation principle is based on single electron tunnelling phenomena and Coulomb blockade which are observed in nanoelectronic components with tunnel junctions MIKES and TKK are investigating the possibility to define the temperature scale at cryogenic temperatures using the CBT thermometer

Levitating kg VNIIM, VTT, Jyväskylä Univ. Laser interferometer Current source Id DVM R SQUID JJ Levitated body is f m Coil Cryogenic calorimeter for energy loss measurements:

Quantum standards of electrical quantities VTT, TKK/LTL, MIKES Voltage: Josephson effect Primary dc voltage standard with uncertainty of about 3 10-10 Under development: ac voltage standard based on a Josephson chip of VTT Resistance: quantum Hall effect Quantum Hall effect in a 2-dimensional electron gas of a semiconductor structure is used as the primary resistance standard with measurement uncertainty of about 10-9 Current: charge pumping Single electron phenomena in nanostructures make possible pumping of electrons one by one A new invention of TKK and VTT (Cooper pair sluice) may give a solution MIKES/TKK/VTT collaboration: quantum metrological triangle

Home-made precision electronics Unity-gain amplifiers for 1 khz AC-Josephson with accuracy better than 1 ppm have been developed.

Acoustic method for determining of refractive index of air APT APT CC PBS/CC Laser APT APT HVA BPA HVA BPA BPA HVA BPA HVA Counter electronics IEEE-488 Temperature correction from In Situ measurement of the speed of ultrasound (f=50 khz) in air Transmitter selector Dew point meter Pressure meter 4 DIO 0-7 D/A Simultaneous A/D sampling RS232 RS232 Internal clock DAQ-card Computer

KOSTEUS: Tutkimusta laajalla mittausalueella Lämpötila-kosteus-paine: Kosteus: 10 %rh 95 %rh Lämpötila: (-80 C) -67 C +85 C (+180 C) Paine: barometrialue (myös ylipaine max. 15 bar ja alipaine min. 50 Pa) Painopistealueet: kosteuden primäärinormaalit mittanormaalien vertailumenetelmät kenttä- ja erikoiskalibrointi/testauslaitteistot kosteusmittalaitteiden ominaisuudet

Lieriömäisyyden mittauskoneen modernisointi Ongelma: Asiakkaan mittauskoneen modernisointi epäonnistui MIKESin ratkaisu: Mittausohjelmat tarkastettiin / uusittiin Epävarmuuslaskelmat modernisoitiin Jäljitettävyysketjun varmistus

Painokoneen telan halkaisijan mittalaite Ongelma: Painokoneen telan halkaisijan mittalaite kalibroitava Ratkaisu: Asiakas teetti kalibrointikappaleen, jonka halkaisijan MIKES kalibroi. MIKESin antoi jäljitettävän arvo halkaisijalle ja ympyrämäisyydelle.

Paperin neliömassan jäljitettävä mittaus Punnitus vaa alla paino 0,1 g - 4000 g Mittausepävarmuus 0,5 % (100 g/m 2-2000 g/m 2 ) Jäljitettävysketjun varmistus Virhelähteenä mm. kosteuden vaikutus Pinta-alan määritys skannerilla Pinta-ala 50 cm 2 -A4 Toimistoskanneri Mittausepävarmuus 0,2 % Jäljitettävysketjun varmistus mm. viiva-asteikoilla

AFM - Atomic Force Microscopy & Interferometer LASER MONITOR 2 3 4 1 SPATIAL FILTER COVER LAMP BEAM SPLITTER CCD CAMERA MOTOR MOVING CUBE CORNER BEAM SPLITTER MIRROR PIEZOS COMPENSATOR PLATE DETECTORS 4 1 2 3 SCREEN MOTOR REFERENCE FLAT GAUGE BLOCK High accuracy AFM, PSIA XE-100 Commercial AFM - traceable measurements

Characterisation of bulk and dynamic properties of piezos Hysteresis Relaxation properties Feasibility study

Calibration Method for Low Currents* 10 GΩ 100 TΩ 20 o C ± 0.020 o C ± 1000 V 20 o C 28 o C *Diploma work by Pekka Sipilä 2005. MIKES & TKK Metrology Institute Resistance / TΩ Resistance / Ohm 98 9.80E+013 9.75E+013 9.70E+013 9.65E+013 9.60E+013 9.55E+013 9.50E+013 94 9.45E+013 Resistance / TΩ Resistance / Ohm 10.32 1.032x10 13 1.030x10 13 1.028x10 13 1.026x10 13 1.024x10 13 1.022x10 10.22 13 9.40E+013 21 22 23 24 25 26 27 28 29 Temperature / o C Meter range setting at 200 pa Meter range setting at 20 pa Modelling 10 TΩ 200 400 600 800 0 Voltage / V 1000 100 TΩ 22 28 Temperature / o C Voltage / V 17

Ympäristömittauslaitteita Päästökaasujen analyysi: typpioksidit, hiilivedyt... Uusi lisäys analysaattoriin => Lock-in vahvistimen suunnittelu, dokumentointi ja proto 18

Viivalaser-mittalaite puun halkaisijan määritykseen 19