Development of a Kibble balance that measures mass by utilizing the new definition of kilogram based on the Plank constant

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K18900
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 29:Applied condensed matter physics and related fields
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: Kuramoto Naoki 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 研究グループ長 (60356938)
• Project Period (FY): 2021-07-09 – 2023-03-31
• Keywords: キッブル天びん / プランク定数 / キログラム / 標準 / 質量測定

Outline of Final Research Achievements

In 2019, the definition of the kilogram, the unit of mass, was revised for the first time in 130 years. The previous definition was based on the International Prototype of Kilogram. The new definition is based on the Planck constant. The Kibble balance is a new mass measurement method that has been developed with the revision of the definition of the kilogram as a trigger. In this research, we attempted to develop a measurement principle to realize a desktop size Kibble balance.

Free Research Field

基礎物理定数にもとづく質量標準の実現

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

考案した測定原理の健全性を確認するために、キッブルバランス用レーザー干渉測長装置、ファンクションジェネレーター、デジタルオシロスコープ、レーザー干渉測長装置制御用PCなどからなるモックアップを作成した。モックアップによって、測定原理の健全性を一定のレベルで確認することができた。今後は、本成果を学会発表および研究論文の形で発信していく。