2021/9/23 核磁共振 电流天平 nuclear magnetic resonance-NMR 安培秤：F)1 。核磁共振：在恒定磁场中。磁矩不为零的原子核受射频场激刷后 固定线圈A、B,活动线圈C 发生的能级间共报跃迁现象（共振吸收现象），1946年美国科学家布 洛赫和珀塞尔发现，两人获得1952年度诺贝尔物理学奖， ·A、B、C通相同的电流I B、C电流流向相同 核磁共振成像：利用水分子中氢原子的核磁 角 从而 A、C电流流向相反 绘制人体内部结构。其基本原理：将人体置于特殊 C线圈受力垂直向下 F=会 (4=4×10-) 引起氢原子核共振，并吸收能量 原子核按特定领率发出射电信号 将吸收的 能量释放出来，被体外的接收器收录，经电计算 比例常数（磁导系数） 机处理获得图像。 由现敏度和精确度都很高的等胸天平及螺管牌圆等 阻成的。利用电流天平现电流单位安增的神度的 ·核磁共振确立磁场强度的标准：I→B,复现安培 为105~10*量缘 精度约为106~107量级 5必南型% 牛地我年的松心 ⊙ © 【说明1： >电压（电位差、电势差） 由于直族由定义复现电流很率实现（其它方法单位精度不高，且很 ·伏特 雅进行保存)，因此，国际上常用的复瑰电速单位的方法是根端电学中 的做提定德。即用电压电阻两个电学量导出电液。 导出单位，S单位制中的定义为两点间的电位差，在蒙 因此在实标量值传通中，电压和电密态到了电学基本量的作用，用 有1A规定电流导线的这两点间消耗1W的功率， 于保存和现电流量值。 ·标准电池： I-UIR 利用化学反应广产生稳定的电动势(1.01860V) 电压单位伏物以及电阻单位恰好是电融测量拉术中要而且复 意新度1890发男的隔电池，由H型成单管型被痛客毒内兼入被最狮 现准南度最高的两个单位，有合道的实物蕾准来条存它们的单位量值。 喜液等制成，(2心性纪6年代以前各国家标准) 峡点：电池自发散作用，电动势也会时下降，对外界环境 件的影纳非常兼感，国家盖准若南时何变化款难以复现，不可国家可更 难于统一电融测量的结果。因此实物基准有必要商自然盖准（成称量于 基准》过渡。 ·约赛夫森电压基准： 量于能道效应：在可片金调同夹有极寒的地缘层（那度大的为1 如氧化薄减)，当两填施加势能形戒势鱼V时，导体中有动能E的部分撒 粒于在E<V的情况下仍可以从蜡绿浸一侧通过鳞盒V面达到另一侧的物 采用的墨夫布兼应电压盖准监视标准电池的电动鳞，可将其神皮绳 高约两个兼量维。 1962年的墨夫应理论提出以后，各渐以的■夫森电压标 作为国家电压标谁。19燃年到月，第行侧国际计量要员合避过决故，确 是“自1990年1月1日衡际上正式启用的夫素常兼米捷义和复演电压 (H型帖构：)单管型结构 单位。 饱和型标准电池的长期德定性很高，但温度系教较大，应 我同自1992年8月正式批准自用的■夫泰电正盖准普代原电动势实物 采取控温措施或必要时加以修正。精度约为105量级。 的4g风司 格夏电压单位电学计人的时。 22021/9/23 2 电流天平 • 安培秤：FI • 固定线圈A、B,活动线圈C • A、B、C通相同的电流I B、C电流流向相同 A、C电流流向相反 • C线圈受力垂直向下 ( 4 10 ) 2 7 0 0 2         F I 比例常数（磁导系数） 由灵敏度和精确度都很高的等臂天平及螺管线圈等 组成的。 利用电流天平复现电流单位安培的精度约 为10-5 ～10-6 量级 核磁共振 nuclear magnetic resonance——NMR • 核磁共振：在恒定磁场中，磁矩不为零的原子核受射频场激励后 发生的能级间共振跃迁现象（共振吸收现象）。 1946年美国科学家布 洛赫和珀塞尔发现，两人获得1952年度诺贝尔物理学奖。 • 核磁共振成像：利用水分子中氢原子的核磁 共振现象，获取人体内水分子分布信息，从而精确 绘制人体内部结构。其基本原理：将人体置于特殊 的磁场中，用无线电射频脉冲激发人体内氢原子核， 引起氢原子核共振，并吸收能量。在停止射频脉冲 后，氢原子核按特定频率发出射电信号，将吸收的 能量释放出来，被体外的接收器收录，经电子计算 机处理获得图像。 • 核磁共振确立磁场强度的标准：I  B，复现安培 精度约为10-6 ～10-7 量级 由于直接由定义复现电流很难实现（其它方法单位精度不高，且很 难进行保存）。因此，国际上常用的复现电流单位的方法是根据电学中 的欧姆定律，即用电压和电阻两个电学量导出电流。 因此在实际量值传递中，电压和电阻起到了电学基本量的作用，用 于保存和复现电流量值。 【说明】： I U / R 电压单位伏特以及电阻单位欧姆恰好是电磁测量技术中需要而且复 现准确度最高的两个单位，有合适的实物基准来保存它们的单位量值。  电压（电位差、电势差） • 伏特： 导出单位，SI单位制中的定义为两点间的电位差，在载 有1A规定电流导线的这两点间消耗1W的功率。 • 标准电池： 利用化学反应产生稳定的电动势（1.01860V） 惠斯登1890发明的镉电池。由H型或单管型玻璃容器内装入硫酸镉 溶液等制成。（20世纪60年代以前各国家标准） 缺点：电池自发扩散作用，电动势也会随时间下降，对外界环境条 件的影响非常敏感，国家基准若随时间变化就难以复现，不同国家间更 难于统一电磁测量的结果。因此实物基准有必要向自然基准（或称量子 基准）过渡。 饱和标准电池 (a) H型结构; (b) 单管型结构 7 5 4 3 1 － ＋ 2 3 ＋ (a) (b) 1—汞(电池正极)； 2—10％镉汞合金(电池负极)； 3—硫酸亚汞； 4—硫酸镉结晶体； 5—硫酸镉饱和溶液； 6—铂引线 7—玻璃容器； 8—微孔塞片 8 6 7 5 4 2 6 1 － 饱和型标准电池的长期稳定性很高， 但温度系数较大，应 采取控温措施或必要时加以修正。精度约为10-5量级。 • 约瑟夫森电压基准： 量子隧道效应：在两片金属间夹有极薄的绝缘层（厚度大约为1nm, 如氧化薄膜），当两端施加势能形成势垒V时，导体中有动能E的部分微 粒子在E＜V的情况下仍可以从绝缘层一侧通过势垒V而达到另一侧的物 理现象。 采用约瑟夫森效应电压基准监视标准电池的电动势， 可将其精度提 高约两个数量级。 1962年约瑟夫森效应理论提出以后，各国逐渐以约瑟夫森电压标准 作为国家电压标准。1988年9月，第77届国际计量委员会通过决议，确 定“自1990年1月1日起国际上正式启用约瑟夫森常数来定义和复现电压 单位”。 我国自1992年8月正式批准启用约瑟夫森电压基准替代原电动势实物 基准，复现电压单位，电学计量进入了自然基准的新时期