圆柱微波谐振法测量氩气折射率-计量学报.pdf

第４０卷　第２期 计　　　 量　　　学　　　报 　 Ｖｏｌ．４０，№２ ２０１９年　３月 ＡＣＴＡ　ＭＥＴＲＯＬＯＧＩＣＡ　ＳＩＮＩＣＡ 　 Ｍａｒｃｈ，２０１９ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００１１５８．２０１９．０２．０９ 圆柱微波谐振法测量氩气折射率 １，２ ３ ２ ２ 陈　伟 ，　张　凯 ，　冯晓娟 ，　林　鸿 ， ２ ３ １ 张金涛 ，　段远源 ，　卢　俊 （１长春理工大学 理学院，吉林 长春 １３００２２；　２中国计量科学研究院，北京 １０００２９； ３清华大学 热科学与动力工程教育部重点实验室，北京 １０００８４） 摘要：氩气等单原子气体的折射率，是检验量子力学从头算理论的重要参数。基于圆柱微波谐振法，精确测量 了２３４～３０３Ｋ、０～７５０ｋＰａ范围内氩气的折射率。测量了圆柱腔内不同压力下４种横磁 （ＴＭ）模式的微波谐振频 率，对谐振频率进行非理想因素修正后，结合真空下的微波谐振频率获得氩气的折射率。圆柱腔内微波谐振频率 －８ －６ 测量不确定度为２×１０ ，４种模式获得的氩气折射率的相对标准偏差小于１×１０ 。通过氩气的折射率计算获得 了氩气的第一介电维里系数，与国际上已发表的结果具有良好的一致性。基于建立的实验系统，后续可开展其他 气体的折射率测量。 关键词：计量学；气体折射率；微波谐振法；氩气；第一介电维里系数 中图分类号：ＴＢ９４２　　　　文献标识码：Ａ　　　　文章编号：１０００１１５８（２０１９）０２０２２５０６ ＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｏｆＲｅｆｒａｃｔｉｖｅＩｎｄｅｘｏｆＡｒｇｏｎＧａｓ ＵｓｉｎｇａＣｙｌｉｎｄｒｉｃａｌＭｉｃｒｏｗａｖｅＲｅｓｏｎａｔｏｒ １，２ ３ ２ ２ ＣＨＥＮＷｅｉ ，　ＺＨＡＮＧＫａｉ，　ＦＥＮＧＸｉａｏｊｕａｎ，　ＬＩＮＨｏｎｇ， ２ ３ １ ＺＨＡＮＧＪｉｎｔａｏ，　ＤＵＡＮＹｕａｎｙｕａｎ，　ＬＵＪｕｎ （１ＣｈａｎｇｃｈｕｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ，Ｊｉｌｉｎ１３００２２，Ｃｈｉｎａ；　２ＮａｔｉｏｎａｌＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆ Ｍｅｔｒｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００２９，Ｃｈｉｎａ；　３ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＴｈｅｒｍａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＰｏｗｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｏｆ ＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，ＴｓｉｎｇｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８４，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｒｅｆｒａｃｔｉｖｅｉｎｄｅｘｏｆｍｏｎａｔｏｍｉｃｇａｓｅｓｓｕｃｈａｓａｒｇｏｎｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｐａｒａｍｅｔｅｒｆｏｒｔｈｅｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅ ａｂｉｎｉｔｉｏｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｓｂａｓｅｄｏｎｑｕａｎｔｕｍｍｅｃｈａｎｉｃｓＴｈｅｒｅｆｒａｃｔｉｖｅｉｎｄｅｘｏｆａｒｇｏｎｆｒｏｍ２３４Ｋｔｏ３０３Ｋａｎｄ０ｋＰａ