全球第2顆、直徑9.37公分完美球體 公斤新定義 矽晶球抵台

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【本報綜合報導】國際通用的公斤單位,在定義上迎來百年重大變革,「矽晶球法」將成其中一種標準。工研院向德國訂購的矽晶球昨天送抵,為全球第二顆矽晶球,讓台灣與國際接軌。
德國聯邦物理技術研究院院長Joachim H. Ullrich昨天來台遞交矽晶球;他表示,下月舉行的第二十六屆國際度量衡大會(CGPM)將通過國際計量單位新定義,明年五月二十日正式實施,使國際間有一致標準。
計量及標準從古至今無所不在,與民眾生活、科技、產業及醫療密不可分。經濟部標檢局局長劉明忠指出,科技及產業朝向高精密發展,未來世代的工業4.0生產自動化、物聯網及大數據等技術,皆需要精準的量測。
他說,幾乎沒有任何事不與國際單位制(SI)緊緊相連,今年對計量領域是百年一遇的挑戰,七個基本單位中就有公斤、安培、克耳文和莫耳四個基本單位將重新定義。
工研院院長劉文雄表示,隨著國際基本單位重新定義,工研院將投入矽晶球法的相關技術建置。他說,精準量測是產業發展的基礎,工研院扮演橋梁,帶領國內廠商走向工業4.0。
工研院量測中心主任林增耀表示,原實施我國質量最高標準之78號「鉑銥公斤原器」將降為二級標準,德製矽晶球將取代成為我國最原級質量標準,以確保公斤數值之穩定性,使台灣的質量標準與世界一致。
林增耀表示,取自自然界的矽,經過純化、長晶、切割、研磨與拋光程序,製造出矽28純度超過百分之九十九點九九、直徑九十三點七公釐的完美球體;「矽晶球法」藉由計數矽晶球內有多少顆矽原子,乘以單顆矽原子平均質量,準確計算出矽晶球質量,並連結至「普朗克常數」。
工研院指出,國際公斤原器(IPK)質量是一公斤,可透過質量比較法,知道複製品與IPK之間的質量差值,決定出複製品的質量。但這方法衍生出問題:若IPK的質量起了變化,那一公斤的標準也就隨之改變。比較發現,IPK與它的六個複製品的質量差值有逐年增加的趨勢,可是無法知道質量的改變是來自於複製品抑或是IPK。
因此,計量學家決議以自然界不變量「普朗克常數」重新定義質量。國際度量衡大會今年將發布全新的公斤定義,不再以實體器具為標準,屆時國際公斤原器將走入歷史。

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