一秒有（yǒu）多（duō）長？中國的（de）標準時間如何（hé）確定？如（rú）何把（bǎ）人為噪音（yīn）和自然噪音通過數據化進行識別？新型號的汽車上市前為（wéi）何必須通過電磁兼容檢測？
近日，記者走訪了中國計量科學研究院（以下簡稱中國（guó）計量院）昌平院區，昌平院區現有實驗室400餘間，擁有一批具備隔震、恒溫（wēn）、恒濕、潔淨、屏蔽等實（shí）驗環（huán）境條件的高精密測量實驗室。運行至今，中國計量院為國家科技創（chuàng）新、戰（zhàn）略性新興產業、民生計量以及計量科技前（qián）沿探索等提供了有力支撐。
“4600萬年不差一秒”
中國計量院時頻中心工程師楊東方介紹原子時標基準（央廣網記者 邵藍潔 攝（shè））
“秒長是目前所有（yǒu）計量（liàng）單位中精度最高的一個物理量，現在能達到10的負16次方（fāng）的（de）量級，我們做的就是‘一秒有多（duō）長’的秒（miǎo）長基準。”中國計量院（yuàn）時間頻（pín）率計量（liàng）中心（以下簡稱“中國計量（liàng）院時頻中心”）工程師楊東方介（jiè）紹，1967年，第十三屆國際計量大會通過決議，將基本時間單位“秒”的長度定義為（wéi）無幹擾的銫133原子在其（qí）基態（tài）的兩個超精細子能級間躍遷9192631770次所（suǒ）持續的時間。
據了解，國際原子時（TAI）以銫原子秒長為基本時間單位，在1958年1月1日0時與世界時（UT）對齊，作為其時間起點。目前，全球80多（duō）個守時實驗（yàn）室的400多台商品（pǐn）原子鍾參與國際原子時計算，僅有少數國家，包括（kuò）美、俄、中、法、德、日等國銫噴泉原子鍾獲準駕馭國際原子時。
2014年，中國計量院研製的銫原子噴泉鍾NIM5，作（zuò）為秒長國家基準，成為國（guó）家（jiā）時間頻率量值的源（yuán）頭（tóu）。同（tóng）年通過國際計量局評審（shěn）參與駕馭國際原子時，使得中國在國際原子時（shí）合作中擁有了（le）“話語權”和表決權。目前（qián），其不確定度相當於“4600萬（wàn）年不差一秒”。
中國（guó）計量院時頻中（zhōng）心副研究員劉昆介紹銫噴泉原（yuán）子鍾（央（yāng）廣網記者（zhě） 邵藍潔 攝）
“我們（men）把這時間做得這麽準，並不僅為了大家日常看表計時使用，時間最重要的用途是衛星導航係統。光（guāng）速是一個恒定的值，速度乘以時間（jiān）等於距離。如果把時間做得很準（zhǔn）的話，定位精（jīng）度就非常準（zhǔn）。”中國計量院時頻中心副研究員劉昆透露，“要想把這個時間測得（dé）更準，鍾躍遷的頻率要向更高頻方向邁進，為了瞄準下（xià）一代秒定義的（de）變換，我們計量（liàng）院包括國內好多科研單位都在做光鍾。”他介紹，光鍾鍾躍遷頻率（lǜ）從（cóng）噴泉鍾GHz變為THz，上升了幾個（gè）量級，未來將成為新一（yī）代（dài）的秒長基準。
“世界上最安靜的地方”
初（chū）次走進消聲室，大部分人都覺察（chá）到耳朵正在（zài）經曆一些異常。“人類感知聲音的（de）下限是20微帕，以其為參（cān）考值，對應的聲壓級（jí）是0分貝，0分貝並不是完全沒有聲音，而是指聲音的強度低到人耳剛剛（gāng）能夠感（gǎn）知的程度。在消聲室裏，鼓膜壓力（lì）失衡（héng）導致耳（ěr）悶（mèn），因為沒有反射、背景噪聲也太低，甚至可以聽到腸胃（wèi）蠕動的聲音。”中國計量院力學與聲學所（簡稱中國計量院力聲所）副研究員牛（niú）鋒介紹。
中國計量院力聲所副研究員牛鋒介紹消聲室的功能（央廣網記者 邵藍潔 攝）
中（zhōng）國計量院的（de）消聲室（shì）的淨空尺寸為14.0m×11.4m×8.8m，低頻截止頻率為（wéi）40Hz，A計權背景噪聲低至-2.4dB。據牛鋒介紹，消聲室的設計需要隔聲、隔振、吸聲，是（shì）“世界上最安靜的地方”。
全消聲室一般用於聲學（xué）計量儀器的型式評價試驗，劇（jù）場（chǎng）使用的線性聲源陣（zhèn）列的指向性測（cè）量，各個廠家生產的所謂“靜音”或者“超靜音”設（shè）備的測（cè）試，通常標稱30dB以下（xià）的（de）儀器設備都需要在這樣的環境中測試。用於小型儀器設備的噪聲輻射檢測會比較多一些。在消（xiāo）聲室裏，研究人員還可以用自由場比較法，對傳聲（shēng）器（麥克風）的自由場靈敏度和頻率響應進行校準。
如何對各種（zhǒng）聲音進行（háng）判斷和校準，不僅是相關硬件設備監測麵臨的問題，也是關乎生活幸福度（dù）的問題（tí）。2022年6月25日起（qǐ），《噪聲汙染防治法》實施，其中明（míng）確提出，加快推進環境噪聲自動（dòng）化監測，構建聲（shēng）環境質量監測網絡。“人為的（de）噪聲才叫噪聲，蟲鳴、鳥叫、風聲、雨聲不（bú）叫噪聲，這時候就需要對自然噪聲進行聲紋識（shí）別。”牛（niú）鋒表示，環境噪聲自（zì）動檢測數據直接入網，噪聲源特征（zhēng）的提取與識別將是一個極大（dà）的挑戰。
“電（diàn）磁兼容是一個重要的指標”
“這是10米法半電波（bō）暗室，相比其他（tā）實驗室，10米法半電波暗室顯得更為高（gāo）大寬敞。”中國計量院信電所工程師（shī）王少華介紹，這間實驗室23米長，19米寬，9.7米高（gāo），配備了直徑2米的小轉台和直徑（jìng）6.5米的大轉台。
10米法半（bàn）電波暗室對汽車進（jìn）行電磁兼容試驗 央廣網記者（zhě） 邵藍潔 攝
電波暗室是電磁兼容測試和天線測試的主要（yào）場地。電波暗室的主要作用有兩個，一是屏蔽外界電磁波，二（èr）是消除電磁（cí）波反射。據介紹，暗室的（de）外殼是一個由（yóu）金屬板封閉（bì）起來（lái）的六麵體，用於（yú）屏蔽外（wài）部的電磁波幹擾進入（rù）到暗室內部，避免影響暗室裏麵的實驗。其次，暗室的牆壁（bì）和房頂貼（tiē）了高（gāo）性能電磁波吸波材料，用於吸收電磁波消除反射。地麵（miàn）使用導電地板、不覆蓋吸波材料的暗室，叫（jiào）做半電波暗室。
“汽車作為（wéi）一台大型的電子設（shè）備，具備多種功能，尤其是新能源汽車，配備（bèi）了多種傳感（gǎn）器，像雷達、攝像頭、麥克風等，智能化程度（dù）越來越高，集成的電子元器件越來越多。如果汽車的抗電磁幹擾能力不足，車輛（liàng）在行駛過程中也會受到其他的電磁幹擾，可能導致控（kòng）製功能故障或（huò）其他功能失效，存在極大的安全隱患。因此，電磁（cí）兼容成為產品設（shè）計中需要考慮的（de）關鍵一環，電磁兼容（róng）也成為了一個重要（yào）的評（píng）價指標。”王少華介（jiè）紹，“在輻射發射測試時，汽車處（chù）於（yú）行（háng）駛狀態或靜止狀態，雨（yǔ）刷（shuā）、轉向燈、空調等功能都打開。使用（yòng）接收天線在距（jù）離汽車10米的位置接收汽車發射的電磁波（bō），使用接收機在（zài）控製室測量（liàng），檢測汽車的輻射發射是否滿足標準要求；在輻射抗幹擾測試（shì）時，通過大（dà）功率發射天線向汽車輻（fú）射強電磁場，檢測汽車的功能是否（fǒu）因幹（gàn）擾而失（shī）效。”
“一方麵，要檢測電子設備向外輻射的電磁波是否超（chāo）過國家標準規定的限值；另一方麵（miàn），向（xiàng）被測電子設備輻射強電磁場，檢測設備抗（kàng）電磁幹擾（rǎo）的能力。”王少華表示，除了汽車整車，工業、科學、醫療設備、信息技術設（shè）備、汽車零部件等都可以在該實驗室進行電磁（cí）兼容試驗（yàn），以（yǐ）及計量器具型式評價試驗（電磁兼容部分）。
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