보편적 물리적 라이브 바카라를 기반으로 새로운 킬로그램을 재정의하는 방법을 피어내십시오

국립 선진 산업 과학 기술 연구소 (Nomaguchi Yutaka 회장) (이하 "AIST"라고 불리는) 측정 표준 연구 부서 [연구 부서 이사 인 Miki Yukinobu]는 Metrology 표준 연구소 (Avogadro International Project)와 함께 국제 연구 협력 (Avogadro International Project)과 함께 국제 연구 협력 (Avogadro 국제 프로젝트)에서 일하고 있습니다 왕국, 미국 및 유럽위원회Avogadro Constant높은 정확도로 성공적으로 개선되었습니다

Avogadro Constant는 1mol물질에 포함 된 원자, 분자 등의 수는 물리 및 화학 분야에서 사용되는 중요한 것입니다기본 물리적 라이브 바카라중 하나입니다 Avogadro 라이브 바카라의 매우 정확한 측정을 통해 현재 국제 킬로그램 프로토 타입의 중량에 의해 정의 된 질량 단위는 원자 당 질량에 따라 재정의 될 수 있습니다 Avogadro International 프로젝트는 실리콘으로 만들어졌습니다동위 원소그것은²⁸si 만 압축하여 만들어진 결정, 밀도는격자 라이브 바카라,몰 질량X- 선 크리스탈 밀도 방법에 기초하여 결정되었다 AIST는 빛의 파장을 조정하기위한 새로 개발 된 시스템을 가지고 있습니다레이저 간섭계질량 1 kg²⁸Si 단일 크리스탈 구 모양 1나노 미터의 정확도로 측정에 의해 결정되었다 국제 연구 협력을 통해 얻은 격자 라이브 바카라와 어금니 질량 값을 결합함으로써 Avogadro 라이브 바카라는 그 어느 때보 다 1 배 더 우수합니다 (3 × 10^-8)를 사용하여 결정을 내릴 수있었습니다 이 결과는 미국 과학 저널 (물리 검토 편지, 2011, vol 106, p 030801)

이 행사는 AIST 및 기타의 Avogadro Constant 정확도가 향상된 후 2011 년 10 월에 열렸습니다국제 웨이트 및 측정의 국제 총회에서, 향후 국제 킬로그램 프로토 타입을 폐지하고 기본 물리적 라이브 바카라를 사용하여 재정의 킬로그램을 구현하기로 합의했습니다 현대의무게와 수단의 역사상 처음으로 인공적인 물체에 의존하지 않는 질량 표준을 확립하는 것은 현실적이되었습니다

사진 1 : 실리콘 구의 모양은 AIST에 의해 개발 된 광 파장의 정확한 제어를 통해 달성됩니다 나노 미터 정확도로 측정 된 레이저 간섭계

　국제 단위 (SI)길이, 질량, 시간, 전류, 온도, 광도 및 조립 단위에 해당하는 7 개의 기본 단위 (m, kg, s, a, k, cd, mol)로 구성된 보편적 인 단위 시스템이며, 1875 년에 시작된 현대 무게와 측정의 기초메트릭 컨벤션의 확립으로 거슬러 올라갈 수 있습니다 1889 년의 최초의 국제 총회 총회에서 미터 및 킬로그램 플래티넘-이리듐 합금계 및 킬로그램 트랙은 각각 길이와 질량 단위로 승인되었습니다 그 후, 정의는 유지 보수 및 확장의 확장과 함께 개정되었으며 길이의 미터 단위에서 두 가지 주요 개정이 이루어졌습니다 이것은 1960 년에 크립톤 램프의 정의로의 전환, 국제 미터 기기의 폐지 및 1983 년의 새로운 정의로의 전환으로, 빛이 진공을 통해 여행하는 경로의 길이를 기반으로 한 두 배입니다

반면에, 킬로그램의 정의에서, 지금까지도, 창립 이후 120 년이 넘는 시간이 지남에 따라 킬로그램의 독특한 국제 프로토 타입은 여전히 표준으로 사용됩니다 국제 킬로그램 원산지는 파리 외곽에 있습니다국제 체중 및 측정 국 (BIPM)에 저장된 세계의 질량 표준은 국제 킬로그램 프리미티브와 함께 주기적입니다교정그러나, 표면 오염 및 마모의 영향으로 인해 국제 킬로그램 성분의 질량의 장기 안정성은 약 50 ㎍으로 추정됩니다 이것은 1kg에 비해 5 × 10^-8국제 체중 및 측정위원회 (CIPM)등에서 고려되었습니다

킬로그램의 기본 물리 라이브 바카라를 사용한 재정의는 아보 가드로 라이브 바카라를 기반으로하며, 이는 원자 수에서 질량을 결정하지만 상대성 및 광전 효과는 광자 에너지와 질량과 관련이 있습니다Planck Constant기반 고려 중입니다 따라서,이 두 라이브 바카라는 국제 킬로그램 프리미티브에 대한 장기 안정성 (5 × 10^-8)를 초과하는 정확도로 결정하는 것은 킬로그램의 재정의를 위해 탐욕되었습니다 일상 생활에서 기본 물리적 라이브 바카라로 인한 킬로그램 재정의 효과가 직접적으로 느껴질 가능성은 거의 없다고 생각됩니다 그러나 레이저가 나노 미터의 순서대로 정확한 길이 측정을 허용하는 미터를 재정의 한 경우도 있으며, 원자 수준에서 물질을 제어하는 "나노 기술"의 토대를 마련했습니다 기본 물리적 라이브 바카라를 사용한 정확한 질량 표준의 실현은 "나노 기술"을 포함한 고급 과학 및 산업 기술의 주요 혁신과 혁신을 가져올 가능성이 있습니다

AIST는 약 40 년 전에 실리콘을 사용하여 Avogadro 라이브 바카라의 정확한 측정을 시작했습니다 실리콘은 고순도, 결함이없는 큰 단결정을 비교적 쉽게 얻을 수 있으며, 이전의 반도체 연구를 통해 물리적 특성이 잘 알려져 있다는 이점이 있습니다 현재 두더지는질량 번호12 탄소 원자 (¹²c)에 의해 정의되었지만¹²C와 실리콘 원자 사이의 질량 비율은 높은 정확도로 측정되므로 실리콘 결정을 사용하더라도, 아보 가드로 라이브 바카라는 원자, 분자 등의 수는 고정성으로 결정될 수 있습니다

처음에, 실리콘 결정의 격자 라이브 바카라를 측정하여 실험을 시작 하였다 1987 년, 실리콘 결정을 실제 구체에 매우 가까운 구체에 광택시키는 기술이 개발되어 높은 정확도로 실리콘 결정의 밀도를 측정 할 수 있습니다 AIST에는 수십 개의 나노 미터가 있습니다구형로 초조하게 연마 된 1kg의 질량을 가진 실리콘 구의 형태를 측정하는 레이저 간섭계를 개발했습니다 1994 년, 진공 상태에서 실리콘 구체의 밀도를 성공적으로 측정 한 것은 세계 최초의 공기였으며, 공기의 굴절률에 의해 영향을받지 않고 밀도를 측정함으로써 고체 밀도를 측정 할 때 세계에서 가장 높은 정확도를 달성했습니다

또한 실리콘에는 질량이 다른 3 개의 안정적인 동위 원소가 있습니다²⁸si,²⁹si,³⁰Si가 존재하고, 몰 질량 (평균 원자 중량)을 결정하기 위해 동위 원소 풍부 비율을 정확하게 측정해야합니다 2003 년, 유럽위원회 (Krzysztof Maruszewski 이사)의 참조 재료 및 측정 연구소와 협력하여 유럽위원회, 실리콘의 어금니 질량을 측정했으며 아 바가드로 라이브 바카라는 2 × 10^-7| 시간의 가장 작은 친척불확실성(2004 년 1 월 20 일에 AIST 언론의 애니메이션) 그러나 그 후, 몰 질량 측정의 정확도는 제한되었으며, 더 이상의 정확도 개선은 예상되지 않았다

이 문제를 해결하기 위해 7 개의 메트릭 및 표준 연구 기관과 협력하여²⁸2004 년, Avogadro International 프로젝트는 Si 만 집중된 실리콘 단결정으로부터 아보 가드로 라이브 바카라를 결정하기 위해 시작되었습니다 AIST 외에도 Avogadro International Project에는 BIPM (Bureau International des Poids et groobs), 이탈리아 계측 (Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica, INRIM), IRMM, Australian Institute of Physics (Brian Institute of Standards) (Brick Gallagher) (NIST National Institute of Standards and Technology, NIST) 및 독일 물리 공학 연구소 (Physikalisch-Technische Bundesanstalt, PTB)가 참여 했으며이 프로젝트는 각 기관이 전문화하는 영역을 담당하는 국제 노동부에 의해 수행되었습니다

Avogadro International Project에서 가장 먼저해야 할 일은 Silicon Tetrafluoride (²⁸SIF₄)는 러시아 원심 분리 기술을 사용하여 9999%, 2007 년에는 5kg에 집중했습니다²⁸Si 단일 크리스탈이 완료되었습니다 직경이 94mm 인 2 개의 구체, 7 nm의 구형 및 1kg의 질량을 결정으로부터 연마 하였다 이 구체의 밀도를 결정하기 위해 AIST는 빛의 파장을 정확하게 제어하여 1 나노 미터의 정확도를 갖는 실리콘 구체의 모양을 측정하는 새로운 레이저 간섭계를 개발했습니다 (사진 1) 간섭계는 정확한 구 측정을 위해 0001 ° C 이상의 정확도로 실리콘 구 온도를 제어하고 측정하는 시스템을 갖춘 진공 챔버에 저장됩니다 (그림 1)

그림 1 : 실리콘 구 모양을 측정하는 레이저 간섭계를 저장하는 진공 챔버

정확한 모양 측정을 위해 0001 ° C보다 정확도로 구의 온도를 제어하고 측정하는 시스템이 장착되어 있습니다

또한 정확한 볼륨 측정을 위해X- 레이 반사 방법and분광 엘립소 메 트리와 조합하여 개발되었고, 구 표면에서의 산화물 필름의 두께를 정확하게 측정 하였다 (사진 2) 구체의 밀도 값은 부피 및 질량 측정 결과로부터 결정되었으며, 이는 표면 산화물 필름의 효과에 대해 보정되었다 또한 결정 평가를 위해 공동 대학 단체 인 High Energy Accelerator Research Institute의 시설을 사용하여 결정의 격자 라이브 바카라의 균일 성을 확인했습니다 마지막으로, 밀도의 측정, 격자 라이브 바카라 및 AIST를 포함한 참여 연구 기관의 몰 질량 측정에서, Avogadro 라이브 바카라는 그 어느 때보 다 한 가지 정도 더 우수합니다^-8로 결정되었습니다 International Avogadro Project는 미국 과학 저널에 결과를 발표했습니다 결정된 Avogadro Constant는 2011 년 6 월에 출시되었습니다과학 및 기술 데이터위원회 (CODATA)를 사용하여 기본 물리 라이브 바카라를 조정하기위한 데이터로 사용됩니다

사진 2 :28X- 선 반사 방법 (오른쪽)을 사용한 분광 타원 계 (왼쪽) 및 필름 두께 측정 장치

AIST에서 박막 표준 재료를 공급하는 데 사용되는 X- 선 반사 방법을 사용하여 필름 두께 측정 장치를 사용하는 표준 재료 분광 파실계를 보정하면 구체 표면 분석이 국가 계량 표준에 따라 추적 할 수 있습니다

2007 년 Nist는 그렇습니다Josephson EffectandQuantum Hall Effect플랑크 라이브 바카라는 결정된 전압 및 전기 저항의 측정에서 사용됩니다Watt Balance Method, 36 × 10^-8의 정확도로 결정됩니다 Avogadro 라이브 바카라 의이 새로운 높은 정확도로 Avogadro 라이브 바카라와 Planck 라이브 바카라의 측정 정확도는 5x10^-8를 초과합니다 이에 대한 응답으로, 2011 년 10 월에 개최 된 Mets 컨벤션의 가장 높은 투표 기관인 국제 무게 및 조치 총회는 미래의 국제 킬로그램 프리미티브를 폐지하고 기본 물리적 라이브 바카라를 사용하여 재정의 킬로그램을 구현하는 방향을 나타내는 결의안이 채택되었습니다 결과적으로, 역사상 처음으로, Avogadro 라이브 바카라와 같은 보편적 인 물리적 라이브 바카라를 사용하여 질량 표준의 확립은 인공적이지 않다는 것이 현실이되었다

체중 및 측정의 국제 총회에서 킬로그램을 재정의하는 것에 대한 논의에서, 실리콘 결정으로부터 얻은 아 바가 드로 라이브 바카라는 조셉슨 효과 및 양자 홀 효과에 기초한 전극에서 얻은 플랑크 라이브 바카라로부터 유래 된 아 바가 드로 라이브 바카라와 비교되었다 (도 2) Avogadro International Project의 측정은 NPL 및 스위스 연방 계측법 (Metas)이 얻은 데이터와 일치하지만 오류 범위에서 NIST의 데이터, Watt Balance Method에 의해 결정된 가장 정확한 데이터는 Digit 7에서 다릅니다이 불일치는 Kilogram Redsefine이 2011 년의 국제 회의 및 측정 값을 구현하지 않은 가장 큰 이유입니다 각 방법의 정확도를 향상 시키고이 차이의 원인을 결정하기 위해 구현되었습니다

그림 2 : 다른 측정 원리에 의해 결정된 아바가드로 라이브 바카라 비교

각 데이터의 막대는 실험 데이터의 표준 불확실성을 나타냅니다 NIST-07 : NIST 와트 밸런스 방법을 사용한 플랑크 라이브 바카라 측정 (2007), NPL-10 : NPL의 와트 밸런스 방법 (2010), Metas-11 : Metas Watt Balance Method에 의한 측정 (2011), IAC-11 : Avogadro International Project의 측정 (2011)

새로운 국제 연구 협력은 2012 년에 실리콘 결정으로부터 아보 가드로 변수의 결정에 관한 5 개의 연구소, AIST, BIPM, Inrim, NMIA 및 PTB에 의해 시작될 것입니다²⁸Si 동위 원소의 볼륨 측정에서 정확도가 향상된 결과, 실리콘 구체가 풍부한 실리콘 구체를 향상 시키면 더 높은 정밀도가 예상됩니다 NIST, NPL 및 Metas 외에도 프랑스 국립 De Metrologie et D 'Essais, LNE 및 National Research Council Canada, NRC에서 측정이 진행되고 있습니다 많은 독립적 인 고정밀 실험에 기초하여, X- 선 결정 밀도 방법과 와트 균형 방법 사이의 불일치의 원인이 밝혀 질 것이다

독립 행정 기관, 국립 선진 산업 과학 기술 연구소
측정 표준 연구 부서, 유체 표준 연구 연구소
최고 연구원 Kuramoto Naoki 이메일 :

◆ Avogadro Constant

재료 1 두더지에 포함 된 성분 (원자 및 분자)의 수 과학 기술 데이터위원회는 Avogadro 라이브 바카라를 권장합니다n_a= 6022 141 29 (27) × 10²³mol^-1(2010 년 현재 괄호 안의 숫자는 마지막 숫자의 표준 불확실성을 나타냅니다 (측정 결과의 불확실성)[참조로 돌아 가기]

◆ mol

물질의 양을 나타내는 단위, 현재 정의에 따라 "0012 kg¹²그것은 C에 존재하는 원자 수와 동일한 원소 입자의 수를 포함하는 시스템의 재료의 양입니다 (질량을 가진 12 개의 탄소 원자)[참조로 돌아 가기]

◆ 기본 물리적 라이브 바카라

물리 법칙을 지배하는 보편적 인 라이브 바카라 광속도, 아보 가드로 라이브 바카라, 플랑크 라이브 바카라 등이 가장 중요한 기본 물리적 라이브 바카라입니다 이러한 기본 물리 라이브 바카라는 매우 기본적인 라이브 바카라이며, 다른 많은 물리 라이브 바카라는 이러한 라이브 바카라에 의존하기 때문에 파급 효과도 높습니다 과학 및 기술 데이터위원회가 전 세계적으로 얻은 실험 데이터는 평가되었으며, 4 년마다 약 200 개의 기본 물리적 라이브 바카라가 개정되고 권장 값으로 발표됩니다[참조로 돌아 가기]

◆ 동위 원소

동일한 원자 수를 갖는 원자의 원자 (핵의 양성자 수는 동일한 양성자를 가짐), 상이한 중성자 수 (즉, 원자의 질량 수)가 서로 동위 원소라고한다[참조로 돌아 가기]

◆ lttice constant

결정의 가장 작은 단위 인 단위 셀의 치수를 나타내는 숫자 실리콘 결정의 격자 라이브 바카라는 20 ℃의 온도에서 약 543 pm (피코 미터, 1 조 미터를 나타냄)이고 압력 0 pa[참조로 돌아 가기]

◆ 어금니 질량

물질 몰당 질량을 나타내는 물리적 수량 자연에 존재하는 실리콘에서 3 개의 안정적인 동위 원소가 발견된다²⁸si,²⁹si,³⁰Si가 존재하므로 풍부한 비율을 측정함으로써 실리콘의 몰 질량 (평균 원자 중량)을 결정할 수 있습니다[참조로 돌아 가기]

◆ X- 선 결정 밀도 방법

Avogadro 라이브 바카라는 밀도가되기 위해 ρ 격자 결정의 라이브 바카라a, Molar MassM의 측정에서 결정하는 방법 실리콘 결정의 단위 셀에 8 개의 원자가 있기 때문에 Avogadro 라이브 바카라는n_a= 8M/(ρa³)로 결정됩니다[참조로 돌아 가기]

◆ 레이저 간섭계

레이저 라이트를 사용하여 길이와 변위를 측정하는 장치 한 파장의 빛을 더 나누어 1 나노 미터보다 짧은 길이를 측정 할 수도 있습니다[참조로 돌아 가기]

◆ Nanometer

10 억 미터를 나타내는 길이 단위 기호 NM으로 표현됩니다 마이크로 미터의 3 분의 1 Nanotechnology라는 용어에서 이미 잘 알려진 바와 같이, 이는 대략 몇 개의 원자 사이의 거리에 해당합니다[참조로 돌아 가기]

◆ 메트릭 컨벤션
◆ CGPM : 웨이트 및 측정에 관한 총회
◆ CIPM : 국제 무게 및 측정위원회
◆ BIPM : 국제 체중 및 측정 국

메트릭 협약은 1875 년에 설립 된 국제 조약이며, 국가 측정 표준의 평등을위한 국제 단위 (SI)를 홍보하고 개선하고 국제적 관점에서 다양한 메트릭 문제를 과학적으로 해결하는 것을 목표로합니다 우리나라는 1885 년에 합류했습니다 2011 년 10 월 현재 55 개국이 회원입니다 국제 체중과 수단의 국제 총회, 국제 체중 및 수단위원회, 국제 웨이트 및 수단은 미터 협약에 기초한 모든 기관입니다 국제 체중과 조치의 국제 총회는 회원국이 함께 모이는 지표 조약에 따라 가장 높은 투표 기관입니다 일반적으로 4 년마다 파리에서 개최되었으며 2011 년 10 월 24 번째 국제 체중 및 조치 회의가 열렸습니다 국제 체중 및 수단위원회는 국제 체중에 의한 결정에 관한 사실상의 집행 기관이며 총회를 의미하며 사실상 이사회이기도합니다 국제 무게와 수단 국은 파리 외곽에 위치한 국제 웨이트 및 수단위원회의 사무국이며 국제 킬로그램기구를 저장합니다[참조로 돌아 가기]

메트릭 컨벤션 협회

◆ 무게와 수단

계량에 사용되는 단위 및 표준에 대한 일반적인 용어 말 그대로 "정도"는 길이를 의미하고 "수량"은 볼륨을 의미하며 "균형"은 질량을 의미합니다 18 세기 이전에 무게와 조치는 국가마다 다르며 지역마다 다르고 때때로 지역마다 다릅니다 19 세기에 국제 과학 기술과 무역 상품의 분배는 산업 혁명으로 인해 극적으로 증가했으며 국제 체중을 통합하고 측정하려는 강한 욕구가있었습니다 이러한 배경에 대항하여 메트릭 조약이 마무리되었습니다[참조로 돌아 가기]

◆ 국제 단위 (SI)

킬로그램 (kg), 미터 (m), 초 (들), 켈빈 (k), 암페어 (a), 몰 (mol) 및 칸델라 (CD), 그리고 이들의 조합 인 SI 어셈블리 단위 (CD) : 킬로그램 (kg), 미터 (m), 칸델라 (cd) 7 개의 Si 기본 단위로 구성된 단위 시스템 SI 어셈블리 장치에는 각도 단위 인 라디안 (RD)과 압력 단위 인 파스칼 (PA)이 포함됩니다 이것들은 총체적으로 Si 단위라고합니다[참조로 돌아 가기]

◆ 교정

미터로 표시된 값과 표준에 의해 실현 된 값 사이의 관계를 결정하는 작업 각 국가의 킬로그램 리브는 국제 체중 및 측정 국으로 정기적으로 운송되며 질량과 불확실성은 국제 킬로그램 리브와의 질량 비교 측정에 의해 결정됩니다[참조로 돌아 가기]

◆ Planck Constant

흑체의 열 방사선 연구 중에 Max Planck (Max Planck 1858-1947)에 의해 도입 된 라이브 바카라 양자 이론에서 가장 중요한 라이브 바카라 중 하나입니다 과학 기술 데이터위원회의 Planck 라이브 바카라에 대한 최신 권장 값은H= 6626 069 57 (29) × 10^-34js (괄호 안의 숫자는 마지막 숫자의 표준 불확실성을 나타냅니다 (표준 편차로 표현 된 측정 결과의 불확실성)[참조로 돌아 가기]

◆ 질량 번호

원자를 구성하는 중성자와 양성자의 수의 합 원자는 양성자, 중성자 및 전자로 구성됩니다 전자의 질량은 양성자 및 중성자의 질량에 비해 매우 작으며, 원자의 질량은 중성자 및 양성자의 수에 의해 거의 결정됩니다 따라서, 중성자 수와 양성자 수의 합을 질량 수라고합니다[참조로 돌아 가기]

◆ 구형

완벽한 구체에서 구 모양의 편차를 나타내는 표시기 Avogadro International 프로젝트에서 실리콘 단결정 구형 부피의 부피를 측정하는 데 사용되는 레이저 간섭계는 다양한 방향에서 구체의 직경을 측정하고 평균 직경의 부피를 계산합니다 구의 구형이 큰 경우, 평균 직경에서 볼륨을 정확하게 결정할 수 없습니다[참조로 돌아 가기]

◆ 불확실성

불확실성은 1993 년 국제 표준화기구 (ISO)에 의해 발표 된 측정 불확실성 표현에 대한 안내서에 의해 정의 된 측정의 신뢰성을 나타내는 지표입니다 과거에는 "오류"는 측정의 신뢰성을 표현하는 데 사용되었지만 크기를 추정하지 못했습니다 이 안내서는 국제적 통일 된 "불확실성"을 추정하는 방법으로 만들었습니다 "표준 불확실성"은 표준 편차로 표현 된 측정 결과의 "불확실성"을 나타냅니다[참조로 돌아 가기]

◆ X- 레이 반사 방법

X- 레이가 재료의 표면에 발생하면 일부는 표면에 반사되지만 다른 일부는 재료의 더 깊은 부분으로 들어갑니다 재료의 표면에 다른 전자 밀도를 갖는 박막이 존재할 때, 반사 강도는 박막의 표면으로부터 반사 된 X- 선과 박막과 재료 사이의 계면으로부터 반사 된 X- 선 사이의 간섭으로 인한 발병 각으로 주기적으로 변화한다 이 변화에 대한이 분석은 박막의 두께를 측정 할 수있게한다[참조로 돌아 가기]

◆ 분광 엘립 소 트리

빛으로 샘플을 조사하고 반사시 빛의 편광 상태의 변화로부터 샘플 표면의 박막의 두께를 측정하는 방법 조사 된 빛의 파장을 변경함으로써 정확한 필름 두께 측정이 가능합니다[참조로 돌아 가기]

◆ Codata : 과학 기술 데이터위원회

국제 과학 협의회 (ICSU)가 설립 한 과학위원회 기본 물리적 라이브 바카라, 환경, 생물, 지구, 바다 등과 같은 과학 및 기술 데이터를 정기적으로 출판하는 여러 실무 그룹으로 구성됩니다 기본 물리적 라이브 바카라 실무 그룹은 정기적으로 기본 물리 라이브 바카라에 대한 권장 값을 게시하며 모든 분야에서 채택되며 국제적으로 가장 신뢰할 수있는 데이터로 널리 인용됩니다[참조로 돌아 가기]

◆ Josephson Effect

터널 전류는 초과 전자 쌍의 터널 효과로 인해 두 초전도체 (터널 교차) 사이에 약 2 nm 두께의 중간에 절연 필름이있는 두 개의 초전도기 (터널 접합) 사이에 흐르는 현상 특히, AC Josephson 효과는 전압 단위 인 볼트를 설정하는 데 널리 사용됩니다 전자 레인지로 터널 요소 (Josephson 요소)를 조사하면 전류-전압 특성이 불연속적인 단계를 유발합니다 이 시점에서 N 번째 단계의 전압을 Josephson 전압이라고합니다u_J=nν/(2e/H)로 표시됩니다 여기서 ν는 마이크로파의 주파수입니다e전하 요소 금액,H플랑크 라이브 바카라를 나타냅니다 특히K_J= 2e/HJosephson Constant라고합니다[참조로 돌아 가기]

◆ Quantum Hall Effect

강한 자기장 하의 2 차원 전자 시스템에서 전기 저항은 (H/e²)/i(i정수입니다) 이 시점의 양자화 된 구멍 저항은r_H= (H/e²)/i로 표시됩니다 특히r_K=H/e²Von Kritzing 라이브 바카라라고합니다 이 효과는 또한 전기 저항의 표준을 설정하는 데 사용됩니다[참조로 돌아 가기]

◆ Watt Balance Method

Josephson 및 Quantum Hall 효과에 의해 실현 된 전압 및 저항을 기반으로 플랑크 라이브 바카라를 측정하는 방법 1975 년 NPL의 Bryan Kibble에 의해 개발되었습니다 현재 NIST, BIPM, LNE, NRC 등을 통해 개발이 진행되고 있습니다[참조로 돌아 가기]