GrafénMetrologi - Förbättrad precision och stabilitet (GraM)

Viktiga resultat som projektet gav

Projektet har syftat till att minska mätosäkerheten i resistansrealiseringar genom att i första hand reducera det brus som varit associerat med dessa mätningar. De förbättringar som har gjorts har minimerat typ-A felet och även förbättrat mätosäkerheten gällande kvantiseringen hos den resistansplatå som realiseringarna sker vid. Projektet har möjliggjort framtida deltagande i internationella jämförelsemätningar vilka ställer höga krav på de laboratorier som deltar. Jämförelsemätningarna är i sin tur en viktig del i att ytterligare kunna sänka typ-B mätosäkerheten.

Långsiktiga effekter som förväntas

Projektet har resulterat i en reducering av mätosäkerheten i resistansrealiseringarna som är stor nog för att möta de krav som satts upp för Kibblevågen. Det återstår vissa planerade förbättringar av typ-B mätosäkerheten, men samtidigt har kraven för Kibblevågen lättats något och vi uppfyller i dagsläget de förväntade mätosäkerhetsnivåerna för optimal drift av Kibblevågen. Den markanta reduceringen av typ-A mätosäkerheten har möjliggjort en studie på kvanthallarrayer i grafén som i framtiden kan komma att ersätta Kiblevågens resistor med en direktrealisering på 100 ohm.

Upplägg och genomförande

Den till synes komplexa brusbilden hanterades genom att mätsystemet delades upp i olika mätosäkerhetsbidrag som systematiskt undersöktes var för sig. Varje gång ett betydande mätosäkerhetsbidrag detekterats och åtgärdats så ändrade brusbilden karaktär och nya slutsatser kunde dras av de kvarvarande bidragens natur i en iterativ process. En förutsättning för de uppnådda resultaten har varit bruket av den torra kryostaten från 2018. På grund av att den möjliggjort långa mätserier under relativt stabila betingelser så har bruset kunnat studeras på en helt annan nivå än tidigare.