導讀：中國計量院成功研制新型立式可移動屏蔽電極計算電容裝置。該裝置是目前電磁計量領域內除量子電壓和量子電阻之外具有高準確度水平（10-8）的裝置。
（驗收會現場）
計量工作的根本任務之一是保持單位量值的準確統一。單位制是計量學研究的基礎和核心。現行的單位制由七個基本單位（長度單位米、質量單位千克、時間單位秒、電流單位安培、熱力學溫度開爾文、物質的量單位摩爾質量、發光強度單位坎德拉）和若干導出單位組成。為更好地復現、保存和傳遞基本單位的量值，2005年上提出了重新定義單位制基本單位的問題，建議將單位制基本單位定義在基本物理常數上，如用普朗克常數定義質量單位千克，用基本電荷定義電流單位安培，用玻爾茲曼常數定義熱力學溫度開爾文，用阿伏加德羅常數定義物質的量的單位摩爾。
2005年5月計量委員會、2011年10月第24屆計量大會先后形成決議，號召各國計量院測量上述四個基本常數。精細結構常數與這四個基本常數之間有重要的關系，它的準確測量對四個基本常數的確定有重要的幫助。特別是由計算電容測量的精細結構常數是直接建立在現有單位制之上的，由此確定的基本常數，以至隨后的新的單位制，將保持計量單位實際內容不改變，例如，1千克的大米，盡管單位制定義改變了，它的質量前后是一樣的。從而保證社會經濟生活生產和科學研究不受單位制變革的影響。目前，計量局和美國、澳大利亞等先進國家都在研究新一代計算電容基準。
為了響應計量界的這一新的發展趨勢，在基本單位重新定義過程中掌握主動，2006年在科技部的支持下，中國計量科學研究院聯合國內有關單位，申請了“十一五”國家科技支撐計劃項目“以量子物理為基礎的現代計量基準研究”，包括能量天平質量量子基準、玻爾茲曼常數測量及熱力學溫度基準、精細結構常數測量關鍵技術及電容基準、阿伏加德羅常數測量關鍵技術等9項量子計量基準及關鍵技術研究。經過幾年的努力，該項目中的課題先后取得一系列成果，本課題的驗收標志著該項目的全部結束，為應對單位制的重大變革打下了堅實的基礎。
據課題負責人、中國計量科學研究院研究員陸祖良介紹，本課題研究過程中通過合作，使我國在該領域的研究很快進入前沿。課題組研制了新型的立式可移動屏蔽電極計算電容裝置，利用激光干涉儀實時測長，并與我國已經建立的量子霍爾電阻裝置相結合，測量了精細結構常數，技術指標達到先進水平，復現1pF電容單位的標準不確定度達到2.0×10-8。據了解，目前在此領域好水平為美國NIST的1.9×10-8。其余均大于2.8×10-8。
陸祖良介紹說，該計算電容裝置也是目前電磁計量領域內除量子電壓和量子電阻之外具有高準確度水平（10-8）的裝置。它本身是交流阻抗的計量基準，在電力行業、電子行業、家用電器、通訊設備的質量控制方面具有廣泛應用，對提高產品的競爭力發揮重要作用。
另據了解，該課題研究中具有多方面的創新工作：采用嚴格測量和靈活調整相結合方法，實現了主電極系統的對稱和平行的高精度要求；通過實驗驗證了電補償法的補償效果比機械補償法高一個數量級；提出一種電容電橋自動輔助平衡新方法，消除手動輔助平衡殘余不平衡負載的影響，提高了測量速度；提出了一種完全等電位屏蔽校驗方法，實現了工作狀態下感應分壓器的高精度校驗；課題在國內實現四端對阻抗的高精度測量；采用了新的電容單位復現方法，操作過程簡單、方便、快捷。
