在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，配制高性能液體色譜溶液時(shí)，某些標(biāo)準(zhǔn)品質(zhì)量在毫克甚至微克量級(jí)，而用于稱重的微量天平需要微克質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其準(zhǔn)確性提供保障。近日從中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院獲悉，該院成功研制出微克質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)2套、微克質(zhì)量測(cè)量系統(tǒng)1套，填補(bǔ)了我國(guó)微克質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量能力上的空白，構(gòu)建了微克質(zhì)量溯源體系。
　　
　　對(duì)于國(guó)際貿(mào)易而言，質(zhì)量計(jì)量舉足輕重；而新材料、微納加工、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域探索微觀世界的需求更是向質(zhì)量和力值計(jì)量的精度與極限發(fā)起了挑戰(zhàn)。為了復(fù)現(xiàn)和傳遞微克質(zhì)量，建立可以溯源到國(guó)際單位制的測(cè)量能力，中國(guó)計(jì)量院和天津大學(xué)聯(lián)合開(kāi)展了微克質(zhì)量及微納力值計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)研究。課題組歷時(shí)4年，自主研制出500微克、200微克、100微克、50微克的質(zhì)量計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)和自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)。
　　
　　課題負(fù)責(zé)人、中國(guó)計(jì)量院胡剛副研究員介紹，團(tuán)隊(duì)建立的微克質(zhì)量計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)之一在50微克質(zhì)量點(diǎn)的測(cè)量不確定度優(yōu)于0.094μg（k=2）。這相當(dāng)于復(fù)現(xiàn)一滴水（0.05g）質(zhì)量的千分之一時(shí)，不確定度不超過(guò)這滴水質(zhì)量的五十萬(wàn)分之一。
　　
　　除了復(fù)現(xiàn)和傳遞微克質(zhì)量，課題組在微納力值的準(zhǔn)確溯源也去的了重大突破。“在微電子領(lǐng)域，微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）器件與封裝材料的本構(gòu)關(guān)系、熱脹系數(shù)、楊氏模量等機(jī)械力學(xué)與物理特性等，也迫切需要微納力值的準(zhǔn)確溯源。”胡剛說(shuō)。
　　
　　在國(guó)家科技支撐計(jì)劃“微納技術(shù)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究”項(xiàng)目的支持下，課題組研制出力值范圍（10-8—10-4）N的微納力值標(biāo)準(zhǔn)裝置，填補(bǔ)了我國(guó)微納力值標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量能力空白。“采用這套標(biāo)準(zhǔn)裝置，力值分辨力可達(dá)1nN，在（1—10）μN范圍力值相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度不超過(guò)0.4%。”胡剛告訴記者。
　　
　　“既靈敏，又準(zhǔn)確。”胡剛解釋說(shuō)，“要同時(shí)達(dá)到這樣的靈敏度和準(zhǔn)確度，對(duì)測(cè)量方法提出了很高的要求，必須分析并降低測(cè)量機(jī)構(gòu)變形、環(huán)境等因素對(duì)測(cè)量結(jié)果造成的影響。”他表示，課題組通過(guò)采用自主設(shè)計(jì)的柔性鉸鏈機(jī)構(gòu)和差分式測(cè)量系統(tǒng)方案，既保證了系統(tǒng)的高靈敏度，又提高了測(cè)量準(zhǔn)確度。