Kas yra kilogramas?
Kilogramas – tai SI sistemos masės vienetas, atitinkantis Tarptautinio Kilogramo Etalono (TKE) masę. Kilogramo kilmė siekia 1799 m., kai buvo pagamintas grynos platinos cilindras, kurio masė lygi vienam kubiniam decimetrui (šiuolaikiniam litrui) 4 °C temperatūros vandens esant normaliam atmosferos slėgiui. Dabartinis kilogramas pakeitė pradinį svorį 1889 m. rugsėjo mėn., kai pirmoji Generalinė Svorių ir Matų Konferencija (GSMK) patvirtino TKE, kad jis būtų naudojamas kaip visuotinis masės standartas. Tarptautinis Kilogramo Etalonas (TKE) yra 39 mm aukščio ir skersmens cilindras, pagamintas iš platinos (90%) ir iridžio (10%) lydinio. TKE laikomas Tarptautiniame Svorių ir Matų Biure (TSMB) Sèvres mieste, šalia Paryžiaus. Nacionaliniai Metrologijos Institutai (NMI) turi TKE kopijas, kurias naudoja kaip savo nacionalinius standartus. Šie nacionaliniai standartiniai kilogramai kas 40 metų yra palyginami su TKE, siekiant nustatyti, ar jų masė nenukrypo nuo visuotinio etalono.
„Naujasis“ kilogramas
Per pastaruosius 30 metų buvo atlikta nemažai tyrimų siekiant sukurti alternatyvų, labiau pagrįstą kilogramo apibrėžimą. 2011 m. Generalinė Svorių ir Matų Konferencija (GSMK) bei Tarptautinis Svorių ir Matų Komitetas (TSMK) nusprendė, kad kilogramas turėtų būti iš naujo apibrėžtas Planko konstanta (h). Šis naujas vieneto apibrėžimas planuojamas 2018 m. Lapkričio mėn. Toks apibrėžimas teoriškai leistų naudoti bet kokį masės matavimo įrenginį, galintį realizuoti kilogramą pagal Planko konstantą, jei tas aparatas pakankamai tikslus, preciziškas ir stabilus. 2015 m. Gegužę buvo baigtas „NewKILO JRP“, Europos Metrologijos Mokslinių Tyrimų Programos (EMMTP) trijų metų projektas, kuriame dalyvavo 13 Nacionalinių Metrologijos Institutų (NMI) ir kurį bendrai finansavo Europos Sąjunga (ES). Naujoji kilogramo apibrėžtis turės būti įgyvendinta vakuume, o ne ore, tad tai sukels tam tikrų iššūkių įgyvendinant atsekamumą masės skalėje.
Tuo pačiu metu, specialiai šiam projektui, kompanija METTLER TOLEDO sukūrė unikalų masės komparatorių „M-one“, kuris leidžia perkelti objektus kontroliuojamoje atmosferoje (pvz., vakuume arba inertinėse dujose), užkertant kelią oro užteršimui. Šis aparatas susideda iš „Artefact Transfer Device“ (ATD) ir „Artefact Storage and Transport Vessel“ (ASTV). ASTV yra pagamintas iš aukštos kokybės nerūdijančio plieno ir gali turėti keletą 1 kg svarsčių tipų, įskaitant Pt-Ir cilindrus, silicio sferas ir nerūdijančio plieno OIML arba cilindro formos svorius. Automatinis Gravimetrinis Centravimas (AGC) nustato teisingą padėtį, sumažina ekscentriškumą ir užtikrina maksimalų pakartojamumą. „M-one“ masės komparatorius, kurio 100 nanogramų matavimo intervalas ir tipiškas 300 nanogramų pakartojamumas, suteikia galimybę Nacionaliniams Metrologijos Institutams pasiekti kuo tikslesnius svorio kalibravimo rezultatus esant kuo trumpesniam matavimo nestabilumo laikui. Išorinis poveikis sumažinamas iki minimumo naudojant vakuuminę technologiją, kuri leidžia kontroliuoti sąlygas ir atlikti matavimus iki 10-6 mbar (10-4 Pa) vakuumo aplinkoje. Kadangi ateityje kilogramo apibrėžtumas bus matuojamas vakuume, „M-one“ masės komparatorius kartu su „Artefact Transfer Device“ (ATD) ir „Artefact Storage and Transfer Vessel“ (ASTV) bus ypatingai svarbūs dabartiniuose ir būsimuose tyrimuose, siekiant paremti naujo kilogramo apibrėžimą, bei jo sklaidą po 2018 m.
Apie METTLER TOLEDO
METTLER TOLEDO yra pirmaujantis pasaulyje tiksliųjų instrumentų gamintojas. Bendrovė yra didžiausia pasaulyje svėrimo prietaisų, skirtų naudoti laboratorijose, pramonėje ir maisto produktų mažmeninėje prekyboje, gamintojas ir pardavėjas. Įmonė taip pat užima analitinių prietaisų rinkos lyderio pozicijas ir yra pirmaujantis automatizuotų chemijos sistemų, naudojamų vaistų ir cheminių junginių kūrime, tiekėjas. Be to, bendrovė yra didžiausias pasaulyje metalų aptikimo sistemų gamintojas.
Mettler Toledo M-one vakuuminis masės komparatorius