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[IEEE 2018精密电磁测量会议（CPEM 2018）- 法国巴黎（2018年7月8日-2018年7月13日）] 2018年精密电磁测量会议（CPEM 2018）- 利用日本国家计量研究所开发的电压平衡装置进行小质量与力的辐射压力测量标准研究

DOI：10.1109/CPEM.2018.8501108 出版年份：2018 更新时间：2025-09-10 09:29:36
摘要： 辐射压力效应在微观光力学、等离子体光学、航空航天及计量学等诸多领域均得到广泛研究。实现可溯源至国际单位制（SI）的辐射压力精密测量具有重要意义。本研究采用日本国家计量研究所（NMIJ）正在研发的新型力平衡系统（该系统可通过SI溯源标准进行校准），测定了激光的辐射压力，并将其与小质量标准砝码产生的负载进行了比对。
作者： Kazuaki Fujita，Yasuyuki Yamamoto，Kenichi Fujii
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

精确测量辐射压力，尤其是以可溯源至国际单位制（SI）的方式进行测量，具有重要意义。本研究旨在利用日本国家计量研究所（NMIJ）正在开发的一种新型力平衡系统来确定光学激光的辐射压力，该系统可通过SI溯源标准进行校准，并将其与通过小质量标准获得的载荷进行比较。

研究成果

初步实验结果显示，当激光入射时平衡位移变化约1.5微米，计算得出激光施加的力为300纳牛。该数值远大于简单公式推导的预期值，可能是由激光热效应所致。后续测量将在真空环境中进行以减小热效应并提高测量稳定性。

研究不足

实验是在空气中进行的，导致预期力出现偏差的显著因素之一是激光产生的热效应，例如辐射力。为减少热效应，未来的测量将在真空中进行，并利用电容器之间的静电力。

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