| 研究課題/領域番号 |
20H02630
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分29030:応用物理一般関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
倉本 直樹 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)
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| 研究分担者 |
藤田 一慧 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, 研究員 (80759952)
大田 由一 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, 研究員 (60737237)
張 麓ルウ 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, 主任研究員 (50392634)
大久保 章 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, 主任研究員 (30635800)
稲場 肇 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 (70356492)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
18,330千円 (直接経費: 14,100千円、間接経費: 4,230千円)
2022年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2021年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2020年度: 12,610千円 (直接経費: 9,700千円、間接経費: 2,910千円)
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| キーワード | 微小質量 / プランク定数 / キログラム / 標準 / シリコン単結晶 / 電圧天びん |
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| 研究開始時の研究の概要 |
2019年5月20日、質量の単位「キログラム」の定義が130年ぶりに改定された。新たな定義は物理定数「プランク定数」にもとづく。この歴史的な定義の改定によって、これまで実現することが難しかった、微小な質量をキログラムの定義にもとづき高精度に測定することが原理的に可能となっている。本研究では、このキログラムの定義改定という質量の基準に関する歴史的なパラダイムシフトを積極的に活用し、プランク定数を基準として、1ミリグラムから10マイクログラムの範囲の微小な質量を0.001 %の精度で測定することができる電圧天びんを開発する。
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| 研究成果の概要 |
2019年、質量の単位「キログラム」の定義が130年ぶりに改定された。新たな定義は普遍的な物理定数「プランク定数」にもとづく。この歴史的な定義の改定によって、これまで実現することが難しかった、微小な質量をキログラムの定義にもとづき高精度に測定することが原理的に可能となっている。本研究では、キログラムの定義改定という質量の基準に関する歴史的なパラダイムシフトを積極的に活用し、以下の項目を実施する。
・プランク定数を基準として、1ミリグラムから10マイクログラムの範囲の微小な質量を測定可能な電圧天びんの開発
・原子数計測にもとづき質量を測定した微小参照分銅を用いた電圧天びんの健全性検証
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の成果によって、電圧天びんを用いて微小な質量をプランク定数にもとづき直接測定することが可能となった。測定精度はまだ十分高くないが、精度向上に必要な改良点も明らかにしており、本研究の成果は今後の精度向上につながることが期待できる
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