约瑟夫森结阵电压标准

复现安培的基准装置 – 程控约瑟夫森电压标准（PJVS）及量子霍尔电阻标准（QHR）

标准及校正实验所的程控约瑟夫森结阵电压标准（PJVS） 标准及校正实验所的程控约瑟夫森结阵电压标准（PJVS）
标准及校正实验所的量子霍尔电阻标准（QHR） 标准及校正实验所的量子霍尔电阻标准（QHR）

标准及校正实验所的程控约瑟夫森结阵电压标准（PJVS）是基于约瑟夫森效应而产生出国际单位制中的电位差（电压）值的仪器。藉着指定电子电荷（e）及普朗克常数（h）的值，复现出来的电压值可由约瑟夫森常数计算出来（KJ=2e/h）。在4.2 K温度的高纯度液态氦及20GHz高频讯号下，约瑟夫森效应能在实验所环境下出现。

标准及校正实验所的量子霍尔电阻标准（QHR）是基于量子霍尔效应而产生出国际单位制中的电阻值的仪器。类似约瑟夫森常数，复现出来的电阻值可由克里青常数计算出来（RK = h/e2）。将高纯度液态氦抽气，令温度降至1.2 K 。再加上10 T的高磁场，量子霍尔效应能在实验所环境下出现。

标准及校正实验所的电流基本单位是根据欧姆定律复现。当中电压及电阻是基于约瑟夫森效应及量子霍尔效应。本所利用PJVS及QHR校正本实验所的参考电压及电阻标准，从而建立直流电流值可溯源至国际单位制。

 

电流复现溯源图 电流复现溯源图

 

参考数据

  • Mise en pratique for the definition of the ampere and other electric units in the SI, prepared by the CCEM.