在生物醫(yī)學領(lǐng)域，配制高性能液體色譜溶液時，某些標準品質(zhì)量在毫克甚至微克量級，而用于稱重的微量天平需要微克質(zhì)量標準對其準確性提供保障。近日從中國計量科學研究院獲悉，該院成功研制出微克質(zhì)量標準2套、微克質(zhì)量測量系統(tǒng)1套，填補了我國微克質(zhì)量標準測量能力上的空白，構(gòu)建了微克質(zhì)量溯源體系。
　　
　　對于國際貿(mào)易而言，質(zhì)量計量舉足輕重；而新材料、微納加工、生物醫(yī)學等領(lǐng)域探索微觀世界的需求更是向質(zhì)量和力值計量的精度與極限發(fā)起了挑戰(zhàn)。為了復現(xiàn)和傳遞微克質(zhì)量，建立可以溯源到國際單位制的測量能力，中國計量院和天津大學聯(lián)合開展了微克質(zhì)量及微納力值計量標準研究。課題組歷時4年，自主研制出500微克、200微克、100微克、50微克的質(zhì)量計量標準和自動測量系統(tǒng)。
　　
　　課題負責人、中國計量院胡剛副研究員介紹，團隊建立的微克質(zhì)量計量標準之一在50微克質(zhì)量點的測量不確定度優(yōu)于0.094μg（k=2）。這相當于復現(xiàn)一滴水（0.05g）質(zhì)量的千分之一時，不確定度不超過這滴水質(zhì)量的五十萬分之一。
　　
　　除了復現(xiàn)和傳遞微克質(zhì)量，課題組在微納力值的準確溯源也去的了重大突破。“在微電子領(lǐng)域，微機電系統(tǒng)（MEMS）器件與封裝材料的本構(gòu)關(guān)系、熱脹系數(shù)、楊氏模量等機械力學與物理特性等，也迫切需要微納力值的準確溯源。”胡剛說。
　　
　　在國家科技支撐計劃“微納技術(shù)計量標準和標準物質(zhì)研究”項目的支持下，課題組研制出力值范圍（10-8—10-4）N的微納力值標準裝置，填補了我國微納力值標準測量能力空白。“采用這套標準裝置，力值分辨力可達1nN，在（1—10）μN范圍力值相對標準不確定度不超過0.4%。”胡剛告訴記者。
　　
　　“既靈敏，又準確。”胡剛解釋說，“要同時達到這樣的靈敏度和準確度，對測量方法提出了很高的要求，必須分析并降低測量機構(gòu)變形、環(huán)境等因素對測量結(jié)果造成的影響。”他表示，課題組通過采用自主設(shè)計的柔性鉸鏈機構(gòu)和差分式測量系統(tǒng)方案，既保證了系統(tǒng)的高靈敏度，又提高了測量準確度。