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SUMMARY
목차
제1장 개론 37
제2장 길이표준용 안정화 레이저 개발 연구 41
제1절 서론 41
제2절 532 nm 파장표준용 I₂안정화 레이저 개발 연구 45
1. 상용 532 nm 반도체 레이저 펌핑 Nd : YAG 레이저를 이용한 변조전달 분광기 45
2. 외부 공진기와 LBO 결정을 이용한 LD-Pumped Nd : YAG 레이저의 SHG 51
3. 변조전달 분광신호를 분석하기위한 Optical Bloch 방정식의 일반해 59
제3절 543 nm 파장 표준용 127I₂(이미지 참조) 안정화 He-Ne 레이저 개발 68
1. 서론 68
2. 요오드 분자의 포화흡수 분광 실험 70
3. 543nm 파장 표준용 127I₂(이미지 참조) 안정화 He-Ne 레이저 제작 74
4. 결론 및 향후 연구계획 90
제4절 결론 및 향후 연구계획 91
참고문헌 92
제3장 표준분동의 질량안정성에 관한 연구 95
제1절 개론 95
1. 연구개발의 목적 및 필요성 95
2. KRISS 상황 97
참고문헌 98
제2절 흡착질량 측정 98
1. 한국 킬로그램원기의 질량비교 98
2. CCM 1 kg 국제비교 105
3. 1 kg SA의 흡착질량 측정 118
참고문헌 133
제3절 엘립소미츠리를 이용한 분동표면에서의 흡탈착 실험 134
1. 서론 134
2. Null-Ellipsometer 측정 이론 135
3. PCSA system 정열방법 141
4. 실험 및 결과 148
5. 결론 및 토의 158
참고문헌 159
제4절 분동의 표면 처리 및 오염 분석 160
1. 개요 160
2. 스테인레스 강의 표면 처리 및 오염 분석 162
3. 표준 분동(Pt-10%Ir)의 오염 분석 185
4. 결론 187
참고문헌 189
제4장 광펌핑 세슘원자시계의 성능향상 191
제1절 서론 191
제2절 주파수 안정도와 정확도 192
1. 주파수 안정도 192
2. 정확도 194
제3절 KRISS-1 원자시계의 특성 197
1. KRISS-1의 구조 197
2. Ramsey 공진 200
제4절 KRISS-1 원자시계의 성능 208
1. 주파수 안정도 208
2. 제2차 도플러 편이 211
가. Shirley의 방법 검증 213
나. 원자빔의 속도분포 218
다. 제2차 도플러 편이 계산 223
제5절 결론 225
참고문헌 226
부록 4-1. Ramsey 신호의 Fourier 변환 프로그램 229
부록 4-2. 최소편차를 갖는 a값 결정 프로그램 231
부록 4-3. transit time 분포 계산 프로그램 235
부록 4-4. 제2차 도플러 편이 계산 프로그램 239
제5장 국제비교용 전기용량 표준기 개발 241
제1절 서론 241
제2절 Standard Capacitor 개발역사 242
1. Air- 및 Gas-dielectric Capacitor의 발달과정 243
2. Solid-dielectric Capacitor의 발달과정 246
3. Fused-silica 전극형 Gas-dielectric Capacitor의 발달과정 250
4. Zerodur standard capacitor의 개발 253
제3절 국제비교용 이동용 표준기 현황 259
1. CCE comparison의 이동용 표준기 259
2. APMP comparison의 이동용 표준기 260
제4절 Capacitor전극용 재질선정 및 특성연구 263
1. TiO₂가 첨가된 Quartz Glass 263
2. TiO₂가 첨가된 Quartz Glass의 제조방법 266
3. KLR-1.1의 기본특성 267
4. KLR-1.1의 균질성(homogeneity) 268
5. 내구성(durability)측정 269
6. KLR-1.1의 탄성 특성 278
7. Heat-capacity에 대한 연구 280
8. 열전도도 측정 287
9. 열팽창계수의 측정 287
10. 유전특성측정 287
제5절 새로운 이동용 표준기 290
1. 새로운 이동용 전기용량 표준기의 설계조건 290
2. 전극구조의 기초설계 291
3. 전극의 각 부위 크기 결정을 위한 simulation 295
4. 전기용량 표준기 설계를 위한 실험식 296
5. Inert gas를 이용한 전기용량 미세조절 302
참고문헌 306
제6장 RF 전압 측정 정확도 향상 309
제1절 서론 309
제2절 RF 전압 1차 표준 311
제3절 RF 전력계를 이용한 전압표준 315
제4절 전압 전달 표준 339
제5절 결론 354
참고문헌 356
제7장 ITS-90 용 밀봉형 고정점셀 및 2차 고정점셀 개발 359
제1절 서론 359
제2절 연구내용 360
1. 캡슐형 백금저항온도계 360
2. 고온백금저항온도계 364
3. 진공형 텅스텐 띠 전구 367
제3절 연구결과 370
1. 캡슐형 백금저항온도계 370
2. 고온백금저항온도계 377
3. 진공형 텅스텐 띠 전구 387
제4절 결론 393
참고문헌 394
부록 394
1. 캡슐형 백금저항온도계 국제비교결과 보고서 395
제8장 Cryogenic ECR을 이용한 분광감응도 표준확립 417
제1절 연구사업의 개요 417
1. 서론 417
2. 연구개발의 필요성 및 연구배경 418
제2절 Cryogenic ECR의 원리와 구조 420
1. Cryogenic ECR의 원리 420
2. Cryogenic ECR의 구성과 작동 원리 428
제3절 Cryogenic ECR에 의한 복사에너지 측정 441
1. Cryogenic ECR 작동순서 441
2. Cryogenic ECR을 이용한 복사출력 측정 444
3. 광검출기 분광감응도 국제비교 462
4. Trap detector 제작 467
제4절 결론 473
참고문헌 474
제9장 액체섬광 계수장치 개발 477
제1절 서론 477
제2절 TDCR 분석 원리 479
제3절 측정장치 구성 483
1. 검출장치 483
2. 계수장치 486
3. 측정방법 489
제4절 TDCR 액체섬광계수장치의 특성조사 491
1. 14C(이미지 참조) 선원의 측정 491
2. ³H 선원의 측정 499
제5절 결론 505
참고문헌 506
제10장 일차 가스 CRM 정밀측정 능력 향상을 위한 국제비교 연구 509
제1절 서론 509
제2절 천연가스 일차 CRM 국제비교 연구 514
제3절 메탄가스의 국제비교 연구 541
제4절 암모니아 가스분석의 정확도 향상 548
제5절 Forensic Ethanol용액의 국제비교연구 553
제6절 결론 564
제11장 절대중력가속도 측정연구 579
제1절 서론 579
제2절 기술개발 현황 581
제3절 연구개발수행 내용 및 결과 587
제4절 연구개발목표 달성도 및 대외 기여도 625
제5절 연구개발결과의 활용계획 625
제6절 참고문헌 626
제12장 화학량 절대 분석법 확립 627
제1절 서론 627
제2절 최상위 방법에 대한 고찰 629
1. Gravimetry (무게법) 629
2. Coulometry (전하량법) 630
3. Isotope Dilution with Mass Spectrometry (IDMS) 631
4. Titrimetry (적정법) 631
5. Determination of Freezing-Point Depression (어는점 내림 측정법) 632
6. CCQM에서의 논의에 대한 제안 633
제3절 화학에서의 traceability 634
제4절 정전류 전하량법 시스템 설계 638
제5절 100 mA 정전류 발생장치 제작 641
제6절 표준 저항 제작 및 교정 644
제7절 결론 646
참고문헌 646
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Contents
Chapter 1. General Introduction 37
Chapter 2. Development of stabilized lasers for length standards 41
Section 1. Introduction 41
Section 2. Optical frequency standard at 532 nm 45
1. Modulation transfer spectroscopy using commercial 532 nm diode-pumped NPRO Nd:YAG laser 45
2. Second harmonic generation using LBO and open cavity of the diode-pumped Nd:YAG laser 51
3. General solution of the optical Bloch equations for the two-level atomic system driven by a polychromatic pumping a strong probe field 59
Section 3. Optical frequency standard at 543 nm 68
1. Introduce 68
2. Spectroscopic experiment of iodine molecular 70
3. Fabrication of iodine stabilized He-Ne laser 74
4. Conclusion 90
Section 4. Result and conclusion 91
Reference 92
Chapter 3. Study on the mass stability of standard weight(The 5 year) 95
Section 1. General 95
1. Objectives and Significance of Research 95
2. Status of KRISS 97
References 98
Section 2. Measurements of Adsorbed Mass 98
1. Mass Comparison of National Prototype Kilograms 98
2. CCM 1 kg Key Intercomparison 105
3. Measurements of Adsorbed Mass for 1 kg SA 118
References 133
Section 3. Adsorption/Desorption Experiments on the Surface of the weight using Nulling Ellipsometry 134
1. Introduction 134
2. Measurement Thery of Null-Ellipsometer 135
3. Alignment Methods of Null-Ellipsometer using PCSA Arrangement 141
4. Experiment and Result 148
5. Conclusion 158
References 159
Section 4. Surface Treatments and Analysis of Weight 160
1. General concepts 160
2. Surface Treatments and Analysis of Stainless Steel 162
3. Contamination Analysis of Pt-10%Ir alloy 185
4. Conclusions 187
References 189
Chapter 4. Improvement of an Optically Pumped Cesium Atomic Clock(the 5th year) 191
Section 1. Introduction 191
Section 2. Frequency stability and accuracy 192
1. Frequency stability 192
2. Accuracy 194
Section 3. Characteristics of the KRISS-1 197
1. Construction of the KRISS-1 197
2. Ramsey resonances 200
Section 4. Performance of the KRISS-1 208
1. Frequency stability 208
2. The 2nd order Doppler shift 211
A. Test of Shirley's method 213
B. Velocity distribution of the atomic beam 218
C. Calculation of the 2nd order Doppler shift 223
Section 5. Conclusion 225
Reference 226
Appendix 4-1. Program for the Fourier transform 229
Appendix 4-2. Program for the parameter a 231
Appendix 4-3. Program for the transit time distribution 235
Appendix 4-4. Program for the 2nd order Doppler shift 239
Chapter 5. Development of Standard Capacitors for Intercomparison of Capacitance Coordinated by BIPM 241
Section 1. Introduction 241
Section 2. History for Development of Standard Capacitors 242
1. Air- and Gas-dielectric Capacitors 243
2. Solid-dielectric Capacitors 246
3. Gas-dielectric Capacitor with Electrodes of Fused Silica 250
4. Development of Zerodur Standard capacitors 253
Section 3. Status of Transportable Standard for Intercomparison of Capacitance 259
1. Transportable Standard Capacitors for CCE Intercomparison 259
2. Transportable Standard Capacitors for APMP Intercomparison 260
Section 4. Selection of materials for Electrode and its Investigations 263
1. Quartz Glass Alloyed with TiO₂ 263
2. Manufacturing of the Quartz Glass 266
3. Basic Properties of the KLR-1.1 267
4. Homogeneity of the KLR-1.1 268
5. Durability of the KLR-1.1 269
6. Elasticity of the KLR-1.1 278
7. Heat-capacity of the KLR-1.1 280
8. Thermal Conductivity 287
9. Thermal Expansion Coefficients 287
10. Permittivity 287
Section 5. New Transportable Standard Capacitors 290
1. Designing Requirements for New Transportable Standard Capacitors 290
2. Basic Design of the Structure of Electrodes 291
3. Simulation for Optimum Dimensions of Electrodes 295
4. Experimental Equations for Design of the Standards 296
5. Precise Trimming using the Inert Gases 302
References 306
chapter 6. Research for the Accuracy Improvement of the RF Voltage 309
Section 1. Introduction 309
Section 2. Primary standard of RF voltage 311
Section 3. RF voltage standard using RF power meter 315
Section 4. Voltage transfer standard 339
Section 5. Conclusions 354
References 356
Chapter 7. Development of sealed fixed points and secondary fixed points for the ITS-90 359
Section 1. Introduction 359
Section 2. Contents 360
1. Capsule-type PRT 360
2. High temperature PRT 364
3. Vacuum tungsten strip lamp 367
Section 3. Results 370
1. Capsule-type PRT 370
2. High temperature PRT 377
3. Vacuum tungsten strip lamp 387
Section 4. Conclusion 393
References 394
Appendix 394
1. Report on key comparison results for a platinum resistance thermometer 395
Chapter 8. Establishment of spectral responsivity standards based on cryogenic ECR(the 3rd year) 417
Section 1. General overview 417
1. Introduction 417
2. Background and importance 418
Section 2. Principles and structure of cryogenic ECR 420
1. Principles of cryogenic ECR 420
2. Constructions of cryogenic ECR 428
Section 3. Measurement of radiant energy 441
1. Operations of cryogenic ECR 441
2. Measurement of radiant power 444
3. Spectral responsivity intercomparison 462
4. Developments of trap detectors 467
Section 4. Conclusions 473
References 474
Chapter 9. Development of Liquid Scintillation Counting System 477
Section 1. Introduction 477
Section 2. Principles of TDCR Method 479
Section 3. Construction of TDCR System 483
1. Detection System 483
2. Counting system 486
3. Measurement Method 489
Section 4. Characteristics of TDCR Counting system 491
1. Measurement of 14C(이미지 참조) source 491
2. Measurement of ³H source 499
Section 5. Conclusions 505
References 506
Chapter 10. CIPM-Interlaboratory Studies for Improvement of Primary Gas CRM Measurement 509
Section 1. Introduction 509
Section 2. International comparison of natural gas analysis 514
Section 3. Methane gas analysis 541
Section 4. Ammonia gas analysis 548
Section 5. Forensic ethanol analysis 553
Section 6. Conclusions 564
Chapter 11. Absolute measurement of acceleration of gravity 579
Section 1. Introduction 579
Section 2. Backgrounds and importance 581
Section 3. Contents and Results 587
Section 4. Achievements of research 625
Section 5. Applications of results 625
Section 6. References 626
Chapter 12. Establishment of the definitive method for stoichiometric assay 627
Section 1. Introduction 627
Section 2. Discussion on the primary method 629
1. Gravimetry 629
2. Coulometry 630
3. Isotope Dilution with Mass Spectrometry 631
4. Titrimetry 631
5. Determination of Freezing-Point Depression 632
6. Proposal to the discussion at CCQM 633
Section 3. Traceability in chemistry 634
Section 4. Design for a constant current coulometric system 638
Section 5. Construction of a 100 mA constant current generator 641
Section 6. Construction and calibration of standard resistors 644
Section 7. Conclusion 646
References 646