[科普中国]-绝对测量

定义

绝对测量法（absolute measuring method）是指被测的量可以从仪器上直接读出数值的测量方法，其特点是被测量可以直接和标准量进行比较。例如用线纹尺测量长度、游标卡尺测量螺母的直径、刻度吸管量取一定体积的液体等。

绝对测量与相对测量绝对测量法是关注参数绝对的值的测量方法，而相对测量法主要关注的是步进时的增量。

绝对式检测是指：每个被测点的位置都从一个固定的零点算起；增量式位置检测是指：只测位移增量，每检测到位置移动一个基本单位时，输出一个脉冲波或正弦波，通过脉冲计数便可得到位移量。

直接测量是指位置检测装置所测量的对象就是被测量本身。而采用安装在电机或丝杠轴端的回转型检测元件间接测量机床直线位移的检测方法，叫做间接测量。

应用测量元素的放射性活度测量放射性活度的方法, 随放射性核素的不同而不同。按测量方式可分为两大类。一类是用测量装置直接测量放射性核素所发生的衰变率，不必依赖于其他测量标准的比较，这类方法称为绝对测量。另一类是相对测量,即需要借助于其他测量标准来校准测量装置，再利用经过校准的测量装置来测量放射性核素的衰变率。1

近年来，各国都在相继研究氡活度的绝对测量方法，并将其作为新的氡活度标准测量方法。双滤膜测氡法，从方法原理上说可以认为是一种绝对的测氡方法，由美国人发明创立，20 世纪70年代在美国流行。1972 年托马斯（Thomas）对其进行了理论推导，使该方法达到了比较完善的地步2。1996 年，法国国家标准电离辐射实验室（LaboratoirePrimaire des Rayonnements Ionisants，LPRI）率先提出了一种全新的222Rn 活度绝对测方法:在真空环境下，将标准镭源产生的氡气冷凝在一个冷凝托盘上，使用α 半导体探测器对该冷凝源进行小立体角测量，可以精确得到冷凝后固体氡源及其子体粒子的能谱以及计数率，从而实现对氡活度的绝对测量3。该实验所得的氡活度测量结果的不确定度小于0.5%4。2001 年德国PTB 实验室Ingo Busch 采用正比计数管用于222Rn 的绝对测量，该方法将氡气充入末端具有特殊电极结构的多电极正比计数管（multi-electrode proportional counter，MEPC）内，测量氡气产的α 粒子电离正比计数管内气体产生的电脉冲信号，并且通过计算机辅助处理所得能谱来实现绝对测量，测量方法的不确定度小于2%5。

在我国，对氡活度绝对测量方法的研究尚属起步阶段，2005 年，南华大学核科学与技术学院为解决220Rn 与其子体在测量过程中不能建立辐射平衡状态，难以建立220Rn 的标准测量装置的问题，研制了一种用于绝对测量220Rn 的结构特殊的ZnS（Ag）小闪烁室。该测量方法对一般的闪烁室进行了改进，使其对222Rn /220Rn 及其子体α 粒子的探测效率为100%。6

冷凝小立体角氡活度绝对测量方法具有，测量结果相对不确定度最低（电容器损耗因数的绝对测量法

中国计量科学研究院用真空可变间隙电容器法，在60 KHZ ~10kHz 范围内,对标准电容器的损耗因数进行了绝对侧定， 并且用环形交叉电容器方法进行验证。两种方法同时测定1pF电容器的损耗因数（1kHz下）, 两者仅差2 x 10-7。对10pF、100pF及1000pF电容器损耗因数测定值的不确定度（1KHZ下），分别为1 x 10-7、1.5 x 10-7和3 x10-7。所研制的损耗因数绝对测量装置包括三个部分: 带有抽真空系统的一套可变间隙电容器（1~10pF, 10~100pF, 100~1000pF）；在高、低电位均有辅助支路的变压器电桥; 一组密封充氮的标准电容器（1、10100 及1000 p F 各4 只）； 以及1只环形交叉电容器（1pF），用于旁证实验。

光学材料光学均匀性的绝对测量法光学均匀性是光学材料的重要指标，目前高精度的测量方法一般采用绝对测量法，而该方法步骤繁琐，容易受环境影响。根据波长移相干涉仪的移相特点，提出了测量光学材料光学均匀性的波长调谐两步绝对测量法。该方法在波长移相干涉仪中通过平行平板放入测量和空腔测量两个步骤得到平行平板的光学均匀性。在模拟仿真验证方法的正确性后，进行了实验研究，并与传统的绝对测量法的测量结果进行比较。结果表明，波长调谐两步绝对测量法可用于测量平行平板的光学均匀性，且测量步骤简单，精度较高。7