主题 1:开发纳米和微米范围内的力值基准 开发微米和纳米力值基准在先进制造、微机电系统 (MEMS)、微流体、纳米技术以及制药和医疗设备等领域变得越来越重要。高精度表面张力和材料机械性能测量对于改进生产工艺和评估其质量至关重要,特别是在使用涂层或纳米沉积工艺的情况下。在上述领域,正在或已经开发出新的测量技术,关键是将这些技术应用于特定的测量对象并获得最终用户群体的认可。然而,开发这些尺度的力值的准确可靠的测量技术仍处于起步阶段。本提案旨在通过开发微米和纳米力值基准来解决这一差距,这些基准可用于校准和验证这些尺度的力值测量设备的准确性。因此,需要开发新技术和标准,以在低不确定度水平下生成已知的准确可靠的力值测量结果。本博士论文的目标是:1. 开发微力和纳米力的主要标准,可用于校准和验证这些尺度上的力测量设备的准确性。2. 研究表面相互作用、摩擦和粘附对微力和纳米力测量的影响。3. 评估相关的不确定性和影响因素
主题 2:超高精度绝对地球重力测量 局部重力加速度值及其随时间的变化在计量学、地球物理学和大地测量学等广泛的物理科学领域中都具有重要意义。重力加速度的测量由绝对重力仪进行,可追溯到长度和时间单位。意大利目前的一级标准是在 INRiM 开发和维护的,这是一种可移动的弹道升降绝对重力仪 (IMGC-02),相对不确定度在 10e-9 量级。它使用激光干涉法通过分析重力场中测试质量的运动来测量重力(世界上唯一采用对称运动的仪器)。然而,该系统除了需要进一步改进以实现更精确的发射、减少振动传递和降低与观测地点相关的不确定性之外,其性能还远远超过了校准实验室所需的不确定性水平(约 10e-5),因此必须开发一种新的可移动且更合适的绝对重力仪。博士候选人将主要专注于此类任务,并参与现场测量和活动,旨在实现绝对重力的参考网络并在意大利地区建立国际高度参考系统/框架,这是 MUR 资助的 PRIN 项目的一部分。博士课程将包括: - 理论和实验活动,以改进 IMGC-02 便携式绝对重力仪、惯性参考系统、新发射系统和其他影响因素 - 开发一种新的便携式、更适合校准实验室的绝对重力仪,不确定度为 10e-5 - 在不同的观测点进行测量,主要是在意大利 - 为实现绝对重力参考网络和在意大利地区建立国际高度参考系统/框架 (IHRS/IHRF) 提供科学支持
主题1需要提高热周期,计算和能源存储和运输等过程的效率,这增加了对热量管理的关注,从而扩大了感兴趣的领域,以减少尺寸。在此框架中,基于新概念对更高多功能性和可靠性的新概念的设计对研究和行业引起了极大的兴趣,必须得到计量学可追溯性的支持。作为热通量传感器,热电热电器在灵敏度方面代表了最佳选择。但是,这些设备受到困扰,但是几个缺点,例如它们是刚性结构,其感应区域具有几何约束,并且设备的微型化是有限的。克服这些局限性的一种有希望的方法是基于横向热电效应,特别是金属的NernST效应和非异常的Nernst效应(ANE),实现了主动传感表面。尽管Nernst效应比Seebeck效应要小,