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108年研究報告

項次

研究報告

摘要

1

106至108年度標準局家用氣量計性能研究結案報告

標準檢驗局 2017 - 2019 年委託工研院量測中心進行,針對氣量計性能進行研究,此為三年全期的結案報告。

2

107年度NML顧客滿意度調查研究報告

提供校正服務是國家度量衡標準實驗室(National Measurement Laboratory,NML)之服務項目,透過顧客滿意度的調查,可檢視NML之服務是否滿足顧客的期待與需求。要達到顧客滿意,首先得聆聽顧客的心聲,並嘗試尋求提高滿意度的方向,以作為服務品質改善的目標,故進行本次之顧客滿意度調查。由分析結果可知,107年度NML整體滿意度為9.5分(滿分為10分),維持如往年整體滿意度分數之水準。然而,NML仍有部分不足之處為顧客希望改善的項目,故本研究報告亦彙整顧客提供之意見及建議予各量室作為持續改進的參考。

NML除了以顧客希望改善之項目作為爾後努力的方向之外,將繼續維持顧客肯定的項目,提供顧客更好的服務品質。

3

108年度NML內部稽核綜合報告

在ISO/IEC 17025:2017第8.8節/ISO 17034:2016第8.7節之內部稽核中提及,實驗室/參考物質生產機構應依據預定的時程與程序,於規劃期間/定期地對其活動進行內部稽核,以查證其作業持續符合管理系統與對應規範之要求。故國家度量衡標準實驗室(National Measurement Laboratory, NML)每年度均會實施內部稽核活動,除確認各量室/量別運作符合NML、ISO/IEC 17025:2017及ISO 17034:2016之要求,並確保NML管理系統運作之有效性與適切性。108年度NML內部稽核活動之工作要項與各階段產出紀錄詳見本研究報告內所述。

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2019 重新檢定合格之氣量計性能測試報告

選定維修重新檢定合格之氣量計 (2.5 m3/h , 6 m3/h 各5只) 進行研究。以最大流率運轉 2000小時,耐久運轉後進行耐久測試前後器差比較。結果顯是耐久測試前後器差變化量最大 0.47%,且所有錶在耐久測試後都能符合檢查合格規範 3%。 l 所有錶在耐久測試後,其器差均比耐久測試前小,換句話說,耐久後錶的特性是器差偏小,計量偏低。

5

2019 家用氣量計性能研究結案報告

使用市售 6 m3/h 氣量計共計 5 具進行量測稽核, 量測比對結果確認標準局目前使用的 6 套( 2.5 – 6) m3/h 的氣量計檢定系統檢定結果數據的一致性。

6

2019 經濟部標準檢驗局使用中氣量計器差特性測試報告

使用中氣量計器差特性測試 l 使用中(3年以上至10年以內)氣量計器差特性研究。l 配合標準局年度抽檢活動,共計檢查數量共計 3427具,不合格數量共計 133 具,合格率為 96.1%。。

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2019年工業與科學上之溫度和熱量測研討會(TEMPMEKO 2019)技術報告

本報告主要介紹有關2019年工業與科學上之溫度和熱量測研討會(Symposium on Temperature and Thermal Measurements in Industry and Science,TEMPMEKO 2019)中溫度量測發展技術的相關成果與交流。
有鑑於2019年5月20日世界計量日國際新SI制-克耳文(kelvin)定義在全球正式實施,大會今年亦將此視為最重要的議題,該技術報告重點關注在未來新溫度的最新進展、研究方向、相關研究趨勢預估與衝擊,透過本次研討會交流,將有助於規劃我國溫度計量發展方向與未來因應策略。

8

500N靜法碼力標準機校正程序

本程序為500N靜法碼機(系統編號N09),用於校正500N以下之檢力環、荷重元、環式動力計、測力計等各式力量量測儀器,說明校正過程中的準備事項、校正程序、完成校正後應有步驟、資料分析及校正報告產出等程序。
本程序做為力量校正人員在執行力量量測儀器校正時之遵循依據,以減少人為之校正差異,此外本資料也可做為新進人員訓練之教材。

9

AFM表面及機械性質量測程序

此量測程序提供本實驗室同仁使用原子力顯微鏡時,量測樣品表面及機械性質如楊氏模數、黏滯力、變形量、消散量及階高之二維影像以及定量楊氏模數和側向力之參考依據。量測數值為依據紀錄測試過程中之力位移曲線以及探針懸臂樑扭轉訊號來計算獲得材料表面機械性質。

10

GPS靜態及動態定位校正系統校正程序

此技術資料詳述以GPS靜態及動態校正系統(代碼:D20)之GPS超短基線校正場(<100m)及精密GPS定位單元進行各型衛星定位儀之校正程序,作為校正依據。
本校正程序內容如下:1.說明校正場各校正基點在國際地球旋轉組織(International Earth Rotation Service,IERS)地面參考框架(IERS Terrestrial Reference Frame, ITRF)之地心坐標值。2.詳述在校正場整置待校衛星定位儀實施校正之程序。3.分析待校衛星定位儀定位坐標值及校正場各校正基點參考坐標值。

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GPS靜態及動態定位校正系統評估報告

本文件係量測技術發展中心在執行國家度量衡標準實驗室計畫之GPS靜態及動態定位校正系統(系統代碼:D2O)之系統評估報告。主要說明以GPS定位校正場進行衛星定位儀(Global Positioning System Receivers)校正作業時,應考慮之各項誤差來源,並分析校正系統之不確定度。
校正系統不確定度係參考國際標準組織(ISO)出版的量測不確定度表示方式指引(Guide to the Express of Uncertainty in Measurement,2nd Edition,1995)。

12

NML產業服務需求調查期中報告

為了解產業及相關二級實驗室之量測設備送校服務需求,以作為國家度量衡標準實驗室(NML)校正能量強化及提供完善服務之依據,故委託台灣經濟研究院執行本次NML產業服務需求調查。期中報告內容含「基本資料敘述統計」、「產業基本需求及校正領域需求性」、 「政府十大重點政策項目的連結性分析」及「校正服務與市場的連結性分析」四大項調查重點分析結果。

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NML產業問卷調查與分析結案報告

為支援行政院108年度十大重點政策項目之推動與發展,輔以建構產業良好的研發、生產環境,有效提升產品的質與量,並了解產業與相關二級實驗室之量測儀器設備送校服務需求,以作為NML校正能量強化及提供完善服務之依據,故委託台灣經濟研究院執行本次NML產業服務需求調查。
經分析問卷回覆結果,對NML之校正領域需求,以「生產/製造業」性質之業別為最大,主要集中在新北、新竹、桃園、高雄、台中等五個縣市;業者的校正用途多用在「標準件」和「品管」為主。依據產業期望NML強化16個校正領域能量之總體分析、本調查校正領域能量強化程度評估,以及校正領域政策項目連結支持性分析的綜整結果,結果顯示,NML可針對「溫度」、「光學」、「長度」、「電量」、「聲量」、「奈米」等6個校正領域優先擴充及強化,以滿足市場現階段迫切需求。此外,建議NML未來可試行檢校分級輔導機制,有效落實「檢校分級」以促使業者可善加利用二級實驗室。透過檢校流向的分工,將有利於業者產品商機及商業行為上的運作,並帶動檢校市場的發展。

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二維影像標準校正系統評估報告

本文件係描述二維影像標準校正系統量測不確定度的分析,分析方法係參考國際標準組織(ISO)的量測不確定度表示法的指引(ISO/IEC Guide 98-3:2008)。經分析各項不確定度源後,校正系統的能量及不確定度評估結果。
     量測範圍 10 mm ≦ X ≦ 400 mm,10 mm ≦ Y ≦ 400 mm
     擴充不確定度 0.23 um ~ 0.81um.

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二維影像標準校正程序

本文件係敘述國家度量衡標準實驗室(NML)對外提供二維影像標準件(材質:玻璃或石英)校正服務時之操作依據,校正方法為利用二維影像量測儀在量測品保方案的管制下,量測線距、座標尺寸。送校標準件可藉由二維影像儀的量測方式,追溯至國家度量衡標準實驗室之長度原級標準。

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力平衡式活塞壓力計系統評估報告

本系統評估報告乃針對P06系統之力平衡式活塞壓力計進行評估。內容包括:系統簡介、力平衡式活塞壓力計之基本原理及修正因素、量測品保,並對本系統之擴充不確定度與含待校件之校正與量測能力均有詳細的描述。

本系統為 DHI FPG 8601 力平衡式活塞壓力計,序號為133,其適用的壓力範圍為錶式壓力模式:1 Pa 至15 kPa

而擴充不確定度Ue經評估後為:
Ue = 5 mPa + 3.0 ´ 10-5 Pa/Pa (涵蓋因子為1.99,信賴水準為95 %)

待挍件為活塞壓力計、差壓計或數字型壓力計,以擴充不確定度UCMC表示之校正與量測能力為
1 Pa ~ 100 Pa,UCMC = 0.05 Pa (涵蓋因子為3.18,信賴水準為95 %);
100 Pa ~ 1000 Pa,UCMC = 0.09 Pa (涵蓋因子為2.45,信賴水準為95 %);
1 kPa ~ 6 kPa,UCMC= 0.20 Pa (涵蓋因子為1.96,信賴水準為95 %);
6 kPa ~ 10 kPa,UCMC = 0.32 Pa (涵蓋因子為1.96,信賴水準為95 %);
10 kPa ~ 15 kPa,UCMC = 0.47 Pa (涵蓋因子為1.96,信賴水準為95 %);

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力平衡式活塞壓力計校正程序

本校正程序為以力平衡式活塞壓力計校正各種不同型式的數字型壓力計、壓力轉換器及壓力錶之操作依據。使用比較校正法執行校正時,說明校正過程中的準備事項、校正步驟、完成校正後應有步驟、資料分析及校正報告等校正程序,其適用範圍為錶式壓力1 Pa ~ 15 kPa。

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三相交流電功率量測系統校正程序

本技術報告為國家度量衡標準實驗室交流電力量測系統(系統代碼:E18)之三相交流電功率校正程序。其內容說明執行三相有效電功率、三相無效電功率、電壓諧波及電流諧波等四項參數校正時,所需要的系統儀器設備、校正步驟、校正數據之分析,以及校正報告範本。

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三相交流電功率量測系統評估報告

本技術報告為國家度量衡標準實驗室交流電力量測系統(系統代碼:E18)之三相交流電功率評估報告,其校正擴充不確定度評估方法之依據為ISO/IEC Guide 98-3:2008, Uncertainty of measurement - Part 3: Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM: 1995)。

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三相交流電能量測系統校正程序

本技術報告為國家度量衡標準實驗室之交流電力量測系統(系統代碼:E18)之三相交流電能校正程序。其內容說明執行三相有效電能校正及三相無效電能校正時,所需要的系統儀器設備、校正步驟、校正數據之分析,以及校正報告範本。

21

三相交流電能量測系統評估報告

本技術報告為國家度量衡標準實驗室三相交流電能量測系統(系統代碼:E18)之評估報告,其校正擴充不確定度評估方法之依據為ISO/IEC Guide 98-3:2008, Uncertainty of measurement - Part 3: Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM: 1995)。

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大地角度儀器校正系統評估報告

本文件隸屬國家度量衡標準實驗室之大地角度儀器校正系統(系統代碼:D15),其服務範圍為各型光學經緯儀(Optical theodolites)、電子經緯儀(Electronic theodolites)及全測站(Total stations)。評估一測回水平角標準差μ係衡量儀器準確度主要指標。

利用正交座標量測系統(Orthogonal Coordinate Measuring System;OCMS)執行校正作業,分析各項誤差源,以360齒旋轉分度盤當作計量之工作標準件,設計查核參數和管制圖,監控本校正系統。

本文件參考ISO/IEC Guide 98-3:2008,評估儀器一測回水平角標準差μ及其不確定度。另也分析儀器軸系誤差,提供使用者檢查調整之參考。

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大地角度儀器校正程序

本文件隸屬國家度量衡標準實驗室大地角度儀器校正系統(系統代碼:D15),作為利用正交座標量測系統(Orthogonal Coordinate Measuring System;OCMS)執行大地角度儀器全測站、電子經緯儀及光學經緯儀等校正服務之依據。本程序主要內容如下:

1. 分析軸系誤差。
2. 計算一測回水平角標準差μ及其擴充不確定度U。
3. 說明校正報告完整範例。
經評估本系統一測回水平角標準差之最佳校正能量,其中一測回水平角標準差之A類標準不確定度 0.1"代入,其擴充不確定度為0.7"。

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大地長度儀器校正系統評估報告

本文件隸屬於國家度量衡標準實驗室之大地長度儀器校正系統(系統代碼:D14),其服務範圍為全測站電子測距儀(Total station)及一般電子測距儀(Electronic Distance-Measuring Instruments, EDMIs)。文中闡述以「國家標準基線場」執行校正作業,分析各項誤差來源,評估校正器差dD之不確定度。為確保系統品質,設計查核參數和管制圖來監控本校正系統。

本校正系統之不確定度,係參考ISO/IEC Guide 98-3:2008,經評估在95%信賴水準,涵蓋因子k = 1.98,校正器差dD之擴充不確定度:((0.6 mm)^2 + (1.3 × 10^-6 × L)^2)^0.5,L係距離,0 m 至 432 m。

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大地長度儀器校正程序

本文件隸屬於國家度量衡標準實驗室大地長度儀器校正系統(系統代碼:D14),其服務範圍含全測站 (Total stations)及一般電子測距儀(Electronic Distance-Measuring Instruments, EDMIs)。本程序主要內容如下:

1. 說明以ME5000評估各基線標準距離Dr方法,作為校正依據。
2. 在基線場整置待校儀器,正確設定及操作,觀測18測線並記錄。
3. 分析校正結果,提供待校儀器加常數改正量及尺寸比例改正量,說明校正報告範例。

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大質量量測系統法碼校正程序─METTLER AX64004質量比較儀

本程序提供使用METTLER AX64004質量比較儀校正20 kg、50 kg法碼之參考。METTLER AX64004為一電子式質量比較儀(mass comparator),其最大衡量範圍為60 kg,解析度為0.1 mg。校正時係採用雙重替換法(double substitution)以質量比較(mass comparison)之方式進行。藉由顯示幕之讀數,分別讀出標準法碼及待校法碼之值;重複多次後求出其差值,算出其平均偏差(mean deviation)及標準差(standard deviation),再參考標準法碼之值即可得出待校法碼之質量值及不確定度。

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大質量量測系統法碼校正程序─METTLER XPE1003KMC質量比較儀

本程序提供使用METTLER XPE1003KMC質量比較儀校正1000 kg法碼之參考。METTLER XPE1003KMC為一上皿電子式質量比較儀(mass comparator),其最大衡量範圍為1100 kg,解析度為0.5 g。校正時係採用雙重替換法(double substitution)以質量比較(mass comparison)之方式進行。藉由顯示幕之讀數,分別讀出標準法碼及待校法碼之值;重複多次後求出其差值,算出其平均偏差(mean deviation)及標準差(standard deviation),再參考標準法碼之值即可得出待校法碼之質量值及不確定度。

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大質量量測系統法碼校正程序--Sartorius CCE10000U-L質量比較儀

本程序提供使用Sartorius CCE10000U-L質量比較儀量測1 kg、2 kg、5 kg、10 kg法碼或法碼組合時之參考。Sartorius CCE10000U-L 為一電子式質量比較儀(mass comparator),其最大衡量範圍為10.05 kg,解析度(resolution)為0.01 mg。量測時係採用雙重替換法(double substitution)以質量比較(mass comparison)之方式進行。藉由顯示幕之讀數,分別讀出標準法碼及待校法碼之值;重複多次後求出其差值,算出其平均偏差(mean deviation)及標準差(standard deviation),再參考標準法碼之值即可得出待校法碼之質量值及不確定度。

本系統隸屬於大質量量測系統(系統代碼:M03)。

29

大質量量測系統評估報告─METTLER XPE1003KMC質量比較儀

本報告為提供本實驗室校正1000 kg法碼之不確定度評估說明,以作為本量室對外執行校正服務時之不確定度估算的依據。
本實驗室實際量測時,係針對1000 kg法碼用雙重替換法(double substitution)以質量比較(mass comparison)之方式進行量測。量測時,藉由個人電腦控制可得量測讀值並計算平均值(mean value)及標準差(standard deviation),再參考標準法碼之值即可求得待校法碼質量值及不確定度。

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分光測色系統0°:45°a 幾何條件評估報告

本報告主要敘述如何利用分光測色量測系統為雙光束法評估標準白板之反射率Y及L*和色度座標值x、y、a*、b*。本系統之測色幾何條件是依國際照明委員會CIE所規範之0o:45oa幾何條件測色,將標準件和待校件分別置於樣本口處比較校正。本報告隸屬於分光測色量測系統,代號O05。
經由校正程序和量測品保方式建立,進行系統測試和評估。同時,利用一組標準白板進行數據擷取分析以建立系統管制圖。依分析結果訂定目前可提供之系統校正能量如下:
(1) 量測範圍:
輻射亮度因子>1、分光輻射亮度因子>0.01,L*>1;色度座標值x、y從0至1[註], a*從0至± 500,b*從0至± 200。
(2) 量測不確定度:
l 標準白板
輻射亮度因子Y的擴充不確定度為0.34,k = 1.98
L*的擴充不確定度為0.15,k = 1.97
色度座標值x、y的擴充不確定度為0.0003和0.0004,k = 1.96
色度座標值a*、b*的擴充不確定度為0.20和0.19,k = 1.97
分光輻射亮度因子的擴充不確定度為0.0069,k = 1.98

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分光測色系統0°:45°a幾何條件校正程序

本文敘述如何利用分光測色量測系統雙光束法進行標準白板及標準色板於0°:45°a幾何條件下色度及反射率校正。0°:45°a之量測幾何條件為光源以垂直方向照射白板,並由45° 量測反射光。經校正過的色板可做為廠商所使用於相同幾何條件的測色儀器之標準,或做為目視評估樣品顏色的標準件,但此校正程序不適用於透光或含螢光材質的色板。經由校正程序和量測品保方式建立,進行系統測試和評估。本文隸屬於色度量測系統(O05),目前可提供之系統校正能量如下:

(1) 量測範圍:
輻射亮度因子> 1、分光輻射亮度因子> 0.01,L*> 1;色度座標值x、y從0至1[註], a*從0至± 500,b*從0至± 200。

(2) 量測不確定度:
標準白板
輻射亮度因子Y的擴充不確定度為0.34 %,k = 1.98

L*的擴充不確定度為0.15,k = 1.97
色度座標值x、y的擴充不確定度為0.0003和0.0004,k = 1.96
色度座標值a*、b*的擴充不確定度為0.20和0.19,k = 1.97
分光反射率的擴充不確定度為0.0069 %,k = 1.98

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分光測色系統0°:de幾何條件評估報告

本報告主要敘述如何利用分光測色量測系統評估標準白板之反射率Y和色度座標值x、y。本系統之測色幾何條件是依國際照明委員會CIE所規範之0/d幾何條件測色,將標準件和待校件分別置於積分球上之參考口和樣本口處比較校正。本報告隸屬於色度量測系統,代號O05。
經由校正程序和量測品保方式建立,進行系統測試和評估。同時,利用標準白板進行數據擷取分析以建立系統管制圖。依分析結果訂定目前可提供之系統校正能量如下所示。

(1) 量測範圍:
反射因子Y從1 至100,L*由1至100,色度座標值x、y從0至1 ; a*從0至500,b*從0至 200。
(2) 量測不確定度
l 反射率之擴充不確定度為0.18;L*之擴充不確定度為0.10,
涵蓋因子為1.97。
l 色度座標x,y之擴充不確定度為0.0002,涵蓋因子為1.97。
l 色度座標a*,b*之擴充不確定度分別為0.12和0.08,涵蓋因子為1.97。
l 標準白板分光反射率之擴充不確定度:
(380 ~ 780) nm為0.0030,涵蓋因子為1.98。

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分光測色系統de:8°幾何條件評估報告

本報告主要敘述如何利用分光測色系統de:8°幾何條件評估標準白板和標準色板之反射因子(Radiance Factor)和色度座標值。本系統之測色幾何條件是依國際照明委員會CIE所規範之de:8°條件測色,即經積分球(Integrating Sphere)擴散後之光源照射色板,於垂直色板方向傾斜8°處量測。該系統分為排除色板之鏡面反射光(Specular Component Excluded)及含色板之鏡面反射光(Specular Component Included)兩種,其校正方法是利用置換法(Substitution Method),用標準白板與待校樣本相互比對。本系統隸屬色度量測系統,代碼為O05。
量測範圍:反射因子Y從1至100, L*從1至100,色度座標值x、y從0至1〔註〕;a*從0至± 500,b*從0至± 200。
  註:事實上指色度圖內涵蓋之值,其值在0與1之間,但不可能等於0或1。
(2) 量測不確定度:
l l 標準白板:若是以相同材質之標準白板量測,則其反射因子之擴充不確定度為0.16;L*之擴充不確定度為0.14;色度座標x,y之擴充不確定度為0.0002與0.0003,涵蓋因子為1.97。色度座標a*,b*之擴充不確定度為0.11和0.11,涵蓋因子為1.97

l 標準色板:反射因子之擴充不確定度為0.16 ; L*之擴充不確定度為0.20到0.30;色度座標值x和y之擴充不確定度為為0.0003到 0.0015,a*,b*之擴充不確定度為0.34到0.60;涵蓋因子為1.97。
l 標準白板分光反射率之擴充不確定度:0.0030
擴充係數為1.97

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分光測色系統標準白板0:de及8:de幾何條件校正程序

本文敘述如何利用分光測色量測系統—雙光束法進行標準白板及標準色板於0°:de幾何條件下之色度及反射率校正。0°:de之量測幾何條件為光源以垂直方向照射白板,並經積分球擴散後量測其反射光。經校正過的標準板可做為廠商所使用於相同幾何條件的測色儀器之標準,或做為目視評估樣品顏色的標準件,但此校正程序不適用於含螢光材質的色板。本系統搭配8°:de幾何條件之反射擴散設備,進行入射角度為8度之擴散反射量測。目前該系統之量測範圍為反射率Y從1 % 至100 %;L*由1至100;色度座標值x、y從0至1。

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分光測色系統標準色板de:8°幾何條件校正程序

本文敘述如何利用自動化分光測色量測系統於de:8°幾何條件下進行標準色板(包括標準白板)之色度及反射因子(reflectance factor)的校正。de:8°之量測幾何條件為經積分球(Integrating sphere)擴散後之光源照射色板,扣除色板之鏡面反射光(Specularly reflected light),於垂直色板方向傾斜8°處量測。待校色板可為硫酸鋇(BaSO4)、氧化鎂或海龍(Halon)等粉末壓製或用陶瓷、蛋白石等材料製成一定厚度且表面均勻之平板。此校正過的色板可做為廠商所使用於相同幾何條件之測色儀器的標準件,或做為目視評估樣品顏色的標準件。但此校正程序不適用於含螢光材質的色板。本文件也適用於di:8°之量測幾何條件,即是光源經積分球擴散後之光源照射色板,包

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分光輻射系統分光輻射亮度標準光源校正程序

本文為敘述分光輻射亮度標準燈之校正程序。利用直讀法,以校正過之分光輻射儀量測本實驗室之分光輻射亮度工作標準燈及送校分光輻射亮度標準燈之分光輻射亮度、亮度、色度座標及相關色溫值。本文隸屬於分光輻射量測系統 (O03)。
‧範圍
校正項目 範圍
波長範圍 380 nm 至 780 nm
亮度 5 cd/m2 至 50000 cd/m2
分光輻射亮度 2 μW/(m2·nm·sr) 至2 W/(m2·nm·sr)
色度座標 (x, y) (0,0) 至 (0.9,0.9)
色度座標 (u, v) (0,0) 至 (0.62,0.39)
相關色溫 2500 K 至 3200 K

‧量測不確定度(信賴水準為95 %)
‧校正項目:分光輻射亮度
波長範圍 (nm) 相對擴充不確定度 (%) 涵蓋因子
380 ≦λ< 390 3.2 2.08
390 ≦λ< 420 2.7 2.03
420 ≦λ< 530 1.9 1.96
530 ≦λ< 780 1.4 1.96
‧校正項目:亮度
相對擴充不確定度:1.6 %
涵蓋因子:1.96

‧校正項目:色度座標
色度項目        x               y         u         v
擴充不確定度 0.0011 0.0009 0.0004 0.0004
涵蓋因子        1.97 1.97   1.97   1.97
‧校正項目:相關色溫
擴充不確定度:8 K
涵蓋因子:1.97

37

分光輻射系統分光輻射照度標準燈校正程序

本文為敘述分光輻射照度標準燈之校正程序。此分光輻射照度系統是利用替換法,內容說明校正過程中的準備事項、校正步驟及後續處理程序,校正方法主要利用替換法(Substitution Method)將待校件與經英國國家物理研究院 (National Physical Laboratory, NPL)校正之標準燈相互比對,得出光源各波長下之分光輻射照度。本文隸屬於分光輻射量測系統 (O03)。待校對象為鹵素燈或鎢絲燈,所適用之能量範圍如下:

‧範圍:波長:250 nm至2500 nm
分光輻射照度:0.01 mW/(m2×nm)至240 mW/(m2×nm)

‧相對擴充不確定度,信賴水準95 %
波長(nm) 相對擴充不確定度 涵蓋因子k
250 7.6 % 2.31
255 5.5 % 2.18
255 < λ ≦ 295 3.9 % 2.05
295 < λ ≦ 400 2.8 % 1.97
400 < λ ≦ 1100 1.9 % 1.97
1100 < λ ≦ 2400 2.1 % 1.98
2400 < λ ≦ 2500 4.8 % 2.37

38

分光輻射系統分光輻射照度標準燈評估報告

本報告主要敘述分光輻射系統(O03)中分光輻射照度標準燈校正之不確定度評估程序。校正方式是以替代法比較待校燈與標準燈之輸出光電流值來進行,並依據ISO “Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement” (簡稱ISO GUM) 來評估系統之量測不確定度。
目前系統可提供之校正能量如下:
範圍:
波長:250 nm至2500 nm。
分光輻射照度:0.01 mW/(m2×nm)至240 mW/(m2×nm)
相對擴充不確定度:
分光輻射照度不確定度評估結果(信賴水準95 %)
波長(nm) 相對擴充不確定度 涵蓋因子k
250 < λ ≦ 265 2.9 % 1.97
265 < λ ≦ 510 2.3 % 1.97
510 < λ ≦ 1100 1.2 % 1.97
1100 < λ ≦ 1400 1.5 % 1.97
1400 < λ ≦ 2310 1.9 % 1.97
2310 < λ ≦ 2480 2.5 % 2.07
2480 < λ ≦ 2500 4.7 % 2.31
本文隸屬於分光輻射系統(O03)。

39

分光輻射系統分光輻射儀校正程序

本文為在敘述分光輻射儀(Spectroradiometer)之校正程序。本實驗室之分光輻射儀是利用直讀法來量測參考分光輻射亮度標準燈,參考標準燈追溯至美國國家標準與技術研究院 (National Institute of Standards and Technology,NIST)。經量測得讀值與追溯值進行比較即得分光輻射儀之校正因子。
客戶送校之分光輻射儀則以直讀法直接讀取本實驗室之分光輻射亮度工作標準燈之分光輻射亮度、亮度、色度座標及相關色溫值。本文隸屬於分光輻射量測系統 (O03)。
‧範圍
校正項目 範圍
波長範圍 380 nm 至 780 nm
亮度 5 cd/m2 至 50000 cd/m2
分光輻射亮度 2 μW/(m2·nm·sr) 至2 W/(m2·nm·sr)
色度座標 (x, y) (0,0) 至 (0.9,0.9)
色度座標 (u, v) (0,0) 至 (0.62,0.39)
相關色溫 2500 K 至 3200 K

‧量測不確定度(信賴水準為95 %)
‧校正項目:分光輻射亮度
波長範圍 (nm) 相對擴充不確定度 (%) 涵蓋因子
380 ≦λ< 390 3.2 2.08
390 ≦λ< 420 2.7 2.03
420 ≦λ< 530 1.9 1.96
530 ≦λ< 780 1.4 1.96
‧校正項目:亮度
相對擴充不確定度:1.4 %
涵蓋因子:1.96

‧校正項目:色度座標
色度項目        x         y         u         v
擴充不確定度 0.0011 0.0009 0.0004 0.0004
涵蓋因子        1.97         1.97         1.97 1.97
‧校正項目:相關色溫
擴充不確定度:8 K
涵蓋因子:1.97

40

分光輻射系統光偵測器分光響應校正程序

本報告主要敘述分光輻射系統(O03)中光偵測器分光響應校正之校正程序,內容包含準備事項、校正步驟及後續處理程序,校正方法主要利用替換法(Substitution Method)將待校件與標準光偵測器加以比較以達校正目的。待校對象可為矽光偵測器(Si-photodetector)、砷化鎵銦光偵測器(InGaAs-photodetector)、鍺光偵測器(Ge-photodetector)及視效函數光偵測器(V(λ) photodetector),所適用之範圍與不確定度如下:

I. 相對分光響應量測

偵測器種類 波長範圍 (nm) 涵蓋因子 相對擴充不確定度(%)

矽光偵測器 200 ≦ λ < 300 1.96 4.5
300 ≦ λ < 400 1.96 1.7
400 ≦ λ < 500 1.96 0.68
500 ≦ λ < 700 1.98 0.56
700 ≦ λ < 800 2.00 0.62
800 ≦ λ < 900 1.96 0.51
900 ≦ λ < 1000 1.96 0.88
1000 ≦ λ ≦ 1100 1.96 0.93

偵測器種類 波長範圍 (nm) 涵蓋因子 擴充不確定度
視效函數光偵測器 380 ≦λ< 440 1.96 0.0007
440 ≦λ< 500 1.96 0.0037
500 ≦λ< 600 1.96 0.013
600 ≦λ< 660 1.96 0.0081
660 ≦λ< 710 1.96 0.0037
710 ≦λ≦ 780 1.96 0.0006

II. 分光響應量測

偵測器種類 波長範圍 (nm) 涵蓋因子 相對擴充不確定度(%)
矽光偵測器 300 ≦ λ≦ 370 1.96 1.9
380 ≦ λ≦ 530 1.96 1.0
540 ≦ λ≦ 920 1.96 0.60
930 ≦ λ≦ 1040 1.96 1.0
1050 ≦ λ ≦ 1100 2.10 1.9

偵測器種類 波長範圍 (nm) 涵蓋因子 相對擴充不確定度 (%)
鍺光偵測器/砷化鎵銦光偵測器 800 ≦ λ≦ 860 3.18 3.2
870 ≦ λ≦ 1580 1.96 1.2
1590 ≦ λ≦ 1650 1.96 1.7

41

分光輻射系統光偵測器分光響應評估報告

本報告主要敘述分光輻射量測系統(系統代碼: O03)中光偵測器分光響應校正之不確定度評估,待校件可為矽(Si)光偵測器、鍺(Ge)光偵測器、砷化鎵銦(InGaAs)光偵測器及視效函數光偵測器(V(λ) detector),可提供校正之波長範圍為 200 nm至1650 nm,不確定度則依校正項目(相對分光響應或絕對分光響應)、偵測器種類、及波長範圍,而有所不同。

第2章說明光偵測器校正之系統架構與校正原理。 第3章依據ISO “Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement” (簡稱ISO GUM)不確定度分析指引[7.1],建立光偵測器校正之不確定度分析程序,並進行數據的擷取與不確定度分析。 第4章說明日後系統評估管制的方法; 第5章依前章節所述,訂定光偵測器響應校正之系統能量,作為光偵測器分光響應校正之追溯依據。

I. 相對分光響應量測

偵測器種類 波長範圍 (nm) 涵蓋因子 相對擴充不確定度(%)
矽光偵測器 200 ≦ λ < 300 1.96 4.5
300 ≦ λ < 400 1.96 1.7
400 ≦ λ < 500 1.96 0.68
500 ≦ λ < 700 1.98 0.56
700 ≦ λ < 800 2.00 0.62
800 ≦ λ < 900 1.96 0.51
900 ≦ λ < 1000 1.96 0.88
1000 ≦ λ ≦ 1100 1.96 0.93

偵測器種類 波長範圍 (nm) 涵蓋因子 擴充不確定度
視效函數光偵測器 380 ≦λ< 440 1.96 0.0007
440 ≦λ< 500 1.96 0.0037
500 ≦λ< 600 1.96 0.013
600 ≦λ< 660 1.96 0.0081
660 ≦λ< 710 1.96 0.0037
710 ≦λ≦ 780 1.96 0.0006

II.分光響應量測

偵測器種類 波長範圍 (nm) 涵蓋因子 相對擴充不確定度(%)

矽光偵測器 300 ≦ λ≦ 370 1.96 1.9
380 ≦ λ≦ 530 1.96 1.0
540 ≦ λ≦ 920 1.96 0.60
930 ≦ λ≦ 1040 1.96 1.0
1050 ≦ λ ≦ 1100 2.10 1.9

鍺光偵測器/砷化鎵銦光偵測器 800 ≦ λ≦ 860 3.18 3.2
870 ≦ λ≦ 1580 1.96 1.2
1590 ≦ λ≦ 1650 1.96 1.7

42

分光輻射系統亮度色度計校正程序

本文旨在敘述如何使用分光輻射儀(Spectroradiometer)或分光輻射亮度標準燈(Spectral Radiance Standard Lamp)執行業界使用之各種亮度計(Luminance Meter)/亮度色度計(Luminance Colorimeter )的校正。
目前所用之分光輻射亮度標準燈係使用分光輻射儀將追溯至美國國家標準與技術研究院 (National Institute of Standards and Technology,NIST)之分光輻射亮度標準燈的標準傳遞至國家度量衡標準實驗室(National Measurement Standards,NML)的分光輻射亮度標準燈。確保其完整追溯性,其校正範圍從5 cd/m2到50,000 cd/m2。
‧範圍:
亮度:5 cd/m2至50000 cd/m2
色度座標:0.0 ~ 0.9
相關色溫:2500 K 至 3200 K
‧相對擴充不確定度:信賴水準95 %
亮度:1.6 %;涵蓋因子1.96
‧擴充不確定度:信賴水準95 %
色度座標:x:0.0011,y:0.0009;涵蓋因子1.97
相關色溫:8 K;涵蓋因子1.97

43

分光輻射系統亮度色度評估報告

本報告主要敘述分光輻射量測系統(O03)中分光輻射亮度系統評估,待校項目為分光輻射亮度標準燈、分光輻射儀、亮度計及亮度色度計。依據校正原理及所建立之校正程序,進行數據的擷取與不確定度分析,並依照分析結果訂定目前系統可提供之系統校正能量如下所述。
‧範圍
校正項目 範圍
波長範圍 380 nm 至 780 nm
亮度 5 cd/m2 至 50000 cd/m2
分光輻射亮度 2 (μW/m2·nm·sr) 至2 (W/m2·nm·sr)
色度座標 (x, y) (0,0) 至 (0.9,0.9)
色度座標 (u, v) (0,0) 至 (0.62,0.39)
相關色溫 2500 K 至 3200 K
信賴水準為95 %。

‧校正項目:分光輻射亮度
波長範圍 (nm) 相對擴充不確定度 (%) 涵蓋因子
380 ≦λ< 385 3.2 2.08
390 ≦λ< 415 2.7 2.03
420 ≦λ< 780 1.9 1.96

‧校正項目:亮度
相對擴充不確定度:1.5 %
涵蓋因子:1.96

‧校正項目:色度座標
色度項目 x y u v
擴充不確定度 0.0011 0.0009 0.0004 0.0004
涵蓋因子 1.97 1.97 1.97 1.97

‧校正項目:相關色溫
相對擴充不確定度:8 K
涵蓋因子:1.97

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分光輻射通量標準燈校正程序

本文為敘述分光輻射通量標準燈之校正程序。內容包含準備事項、校正步驟及後續處理程序。校正方法主要利用雙懸臂分光輻射儀,使用經由分光輻射照度標準追溯之分光輻射儀掃描空間分光訊號以及與長度標準追溯之距離、角度積分結果得出標準分光輻射通量光源。本文隸屬於分光輻射通量系統(O10)。

45

分度盤校正系統評估報告

技術資料為本中心對分度盤校正的不確定度評估之參考依據,主要說明分度盤校正結果的不確定度評估方法,其係依據 ISOGUM所述的估算步驟作評估。本文件亦參考NBS SP-676-11技術文件,訂定品保方案,並建立管制圖以監控及查核本校正系統之穩定度,以確保校正結果的品質。經由查核數據及管制圖之繪製,得知本系統呈穩定狀態。由於本中心現有之標準多邊規共有3件,分別為24面、18面及12面,故校正點數可為24點、18點及12點,即分別為每15°、20°及30°校正一點,本文件則分別對此等校正點數作其不確定度之估算。本校正系統係隸屬於大角度校正系統(系統代碼:D07)。

46

分度盤校正程序

本技術資料為本中心對分度盤實施校正之參考依據,主要說明分度盤校正所需之儀具及校正步驟,其校正方法係以標準多邊規為標準參考,應用整圓封閉角度特性之理論基礎,經由數學模式及圖示分析,計算出待校分度盤各區間角度之角度器差。本校正系統係隸屬於大角度校正系統(系統代碼:D07)。

47

以X光光電子頻譜技術分析矽晶球表層氧化物組成

X光光電子頻譜技術(x-ray photoelectron spectroscopy)可定性分析矽晶球表層氧化物之元素構成及其電子組態,以取得矽晶球表層矽、氧與碳三元素之比例,並結合X光螢光頻譜量測結果以給定表層各元素之含量。本文旨在說明如何透過矽晶球表層氧化物之X光光電子頻譜量測數據進行定性分析,以及擬合軟體UNIFIT 2017的操作步驟、峰型擬合方法與各元素的百分比估算方式,以提供本實驗室同仁操作之參考。

48

交流磁場(50 Hz 至 1000 Hz)校正系統評估報告

本系統隸屬於低磁場量測系統(B03),主要提供交流 (AC) 磁場高斯計之校正,磁通密度值於計量學中乃一導出量,經由多層繞線之Helmholtz線圈組,可於線圈組中心產生一高均勻度之磁場標準,其標準可追溯至長度、電流標準。

本報告敘述低磁場量測系統之量測原理、校正方法,對各項誤差來源加以探討、分析,並依據International Standards Organization (ISO)所出版之“ISO/IEC Guide 98-3:2008 Uncertainty of measurement –Part 3: Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM:1995)”計算及評估後,訂定校正服務能量如下:

磁通密度值(RMS 值)範圍: 0.5 μT 至 50 μT
頻率範圍:50 Hz 至 1000 Hz
擴充不確定度:3.1×10-3 μT 至2.2×10-1 μT
涵蓋因子:k=2.57
信賴水準:95 %

49

交流磁場(50 Hz至1000 Hz)校正系統校正程序

本文件隸屬於低磁場量測系統(B03),敘述以交流磁場(50 Hz至1000 Hz)校正系統校正交流高斯計之方法。本系統可提供之磁通密度值(RMS 值)範圍為0.5 μ T至50 μT,頻率範圍為50 Hz至1000 Hz,其擴充不確定度3.1×10-3 μT 至 2.2×10-1 μT (信賴水準:95 %,涵蓋因子:2.57)。文中詳細敘述校正步驟、資料分析方法及報告格式範例,以作為執行校正者之操作依據。

50

光散射量測系統校正程序

本文敘述如何利用光散射量測系統於選定幾何條件以及波長下校正樣品的反射率。分別量測於光源本身的亮度及樣品反射亮度,經計算後獲得該樣品的反射率。

此校正過的標準片可作為二級校正實驗室的最高標準件。

量測幾何架構為入射角度(-85 ~ 85)°物體反射率。本系統適用於波長量測範圍為 (380 ~ 800) nm,在95 % 信賴水準下,其擴充不確定度為0.59%, 涵蓋因子2.00

本系統之測色幾何條件是依國際照明委員會CIE所規範之0o:45o幾何條件測色,量測不確定度如下。

反射因子 Y: 0.16 %; 色度座標 x:0.0003;色度座標 y:0.0004;涵蓋因子:2.01

51

光散射量測系統評估報告

本系統屬於光散射量測系統,量測幾何架構為0/45物體反射率。本系統適用於波長量測範圍為(380-800) nm,入射角度(-60 ~ 60)°,在95 %信賴區間水準下,擴充係數為2.00,擴充不確定度為0.59 %
本系統之測色幾何條件是依國際照明委員會CIE所規範之0o:45o幾何條件測色,其量測不確定度如下列所示:
反射率Y的擴充不確定度為0.16 %,k = 2.01。
色度座標值x的擴充不確定度為0.0003,k = 2.01;y的擴充不確定度為0.0004,k = 2.01。

52

全光通量系統光澤度標準板校正程序

本文敘述ASTM D523及相類似量測規範,利用光澤度量測系統進行光澤度標準板於20°、60°、85°幾何條件下做鏡面光澤度校正。20°、60°、85°幾何條件為光源分別在與垂直光澤板方向夾角20°、60°、85°照射,並在另一方向且與垂直光澤板方向夾角20°、60°、85°量測反射光。待校光澤度標準板可為黑玻璃(Black glass)、石英(Quartz)、陶瓷(琺瑯、磁磚等)、或金屬塗裝面等材料所製成一定厚度的平板。此校正過的光澤度標準板可作為二級校正實驗室的最高標準件,或商用光澤度計的校正用標準件。 本系統隸屬於全光通量系統(O02),依“全光通量系統光澤度標準板評估報告”之評估結果,訂定目前可提供的系統校正能量如下: (1) 量測範圍:光澤度從10 GU至100 GU(Gloss Unit),幾何條件分別為20°、60°、85°。 (2) 量測不確定度:如下表,其可信賴水準為95 %。 校正點 擴充不確定度 ( GU) 涵蓋因子 20°高光澤 0.7 1.97 60°高光澤 0.6 1.98 85°高光澤 0.5 1.98 20°中光澤 1.2 1.97 60°中光澤 0.9 1.98   85°中光澤 1.9 1.97

53

全光通量系統光澤度標準板評估報告

本報告主要敘述利用統計方法評估光澤度量測系統的精準性。本系統之量測幾何條件是依ASTM D523所規範之20°、60°、85°條件光澤度量測方法,將標準件和待校件分別置於相同幾何條件下(即與垂直方向夾角20°、60°、85°之光源照射及夾角20°、60°、85°之光偵測器信號接收),進行比較校正,以量測光澤度標準板的光澤度值。 經由校正程序和量測品保方式之建立,進行系統測試及評估。同時利用一組光澤度標準板,進行短期25組的數據擷取分析以建立系統管制圖。依評估結果訂定目前可提供的系統校正能量如下: (1)量測範圍:光澤度從10 GU至100 GU(Gloss Unit),幾何條件分別為20°、60°、85°。 (2)量測不確定度:如下表,其可信賴水準為95 %。 校正點 擴充不確定度 ( GU) 涵蓋因子 20°高光澤 0.7 1.97 60°高光澤 0.6 1.98 85°高光澤 0.5 1.98 20°中光澤 1.2 1.97 60°中光澤 0.9 1.98 85°中光澤 1.9 1.97 本系統隸屬於全光通量系統(O02)

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低掠角X光螢光光譜技術光路設計

本研究建立之低掠角X光螢光光譜技術(GIXRF),提供半導體產業檢測0.9至200奈米薄膜厚度範圍,並分析半導體薄膜材料縱深分布,量測不同薄膜層中之元素組成,達到有效區分出high k材料之間之介面層,協助薄膜厚度技術分析建模,以得到更精確之擬合薄膜厚度值。技術研究目標主要為TiN、TaN、HfO2 三種重要之半導體high k材料。本報告參考德國帝國物理研究院 (PTB) 之專家建議,建立GIXRF實驗光路以及架構圖,預計未來使用此實驗設計完成量測TiN、TaN、HfO2 三種材料單層及多層樣品之GIXRF光譜以及三種薄膜材料之縱深分布圖。

55

低掠角X光螢光光譜技術換算薄膜厚度之方法

本研究建立之低掠角X光螢光光譜技術(GIXRF),提供半導體產業檢測0.9至200奈米薄膜厚度範圍,並分析半導體薄膜材料縱深分布,量測不同薄膜層中之元素組成,達到有效區分出high k材料之間之介面層,協助薄膜厚度技術分析建模,以得到更精確之擬合薄膜厚度值。技術研究目標主要為TiN、TaN、HfO2 三種重要之半導體high k材料。本報告參考德國帝國物理研究院 (PTB) 所發展之絕對校正質量沉積公式,藉由設備相關校正參數以及基本參數,例如光強度、偵測器效率以及衰減截面積等參數,換算得到TiN之薄膜厚度,而實驗使用的Al光靶材能量為1487 eV ,入射角之角度為3度,偵測器垂直於樣品表面。

56

低溫絕對輻射量測系統評估報告

本報告敘述低溫絕對輻射計之能量評估方式與評估結果。本系統隸屬於O07低溫絕對輻射量測系統。
此輻射計為波長200 nm至5000 nm光輻射功率量測之原級標準。輻射功率之量測範圍由10 nW至1.0 mW。
本系統之評估方法為參數評估法。文中說明影響量測準確性各參數的來源與修正,並以實際量測經驗、文獻分析訂出若不含待校件,當光源為雷射時,系統量測之相對組合標準不確定度為0.013 %;當光源為分光儀之單色光時,系統量測之相對組合標準不確定度則為0.023 %。
若包含待校件之不確定度,則當光源為雷射時,系統量測之相對擴充不確定度為0.028 %,涵蓋因子為1.97;當光源為分光儀之單色光時,系統量測之相對擴充不確定度則為0.16 %,涵蓋因子為1.98,信賴水準為95 %。其詳細敘述請參閱本報告第三章。

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低濃度鉛同位素稀釋法量測評估技術報告

同位素稀釋質譜法因為可提供不同基質下,高濃度(%)至超微量 (< ng/kg)元素及物種分析能力、提供高精密性與高準確性的量測結果、具有非常小的量測不確定度、訊號不受基質之影響、在進行樣品前處理時無須額外的回收率分析等優點,因而被廣泛應用於參考物質之濃度驗證。本研究即利用同位素稀釋法進行低濃度鉛標準液之濃度驗證,實驗前,需先清洗樣品瓶以避免鉛元素之污染,再利用靜態重力法配製法製備1、10、100及1000 mg/kg之鉛標準液,最後利用ICP-MS進行鉛標準混合液之同位素比例量測,以求得鉛溶液之濃度。實驗結果顯示,利用同位素稀釋法量測鉛標準液濃度範圍在1 μg/kg至1000 μg/kg時,其相對擴充不確定度範圍介於0.74 %至1.97 %,依據CCQM-K2的國際比對結果顯示,在鉛濃度為12.5 μg/kg時,各國量測之相對擴充不確定度範圍介於0.46 %至4.10 %,此說明本研究的不確定度評估範圍與各國國家標準實驗室相符。未來此技術可結合線上單一氣膠產生技術,解決粒子粒徑及顆粒濃度之量測追溯等問題。

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低頻加速度電壓靈敏度國際比對報告APMP.AUV.V-K3.1

近年來APMP NMI的校正技術提升,已將極低頻振動校正技術擴展至0.1 Hz,因此2017年APMP TCAUV會議期間決定國際比對活動。比對的範圍0.1 Hz至40 Hz的頻率範圍,進行線性振動校正。於2018年CCAUV核准後,該APMP比對結果將作為低振動頻率校正能量的依據,將連結於CIPM MRA內,作為NMI的“校正和測量能力”(CMC)進行更新。

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低壓氣體流量校正系統氣量計校正程序-Bell 1093

本校正程序係提供流量研究室之低壓氣體流量校正系統 (系統代碼F08) 校正氣量計之依據。校正時利用調壓閥及流量調節閥調整至所需流率,等待壓力、溫度及流率穩定後,將氣流導入管式校正器,同時量測壓力、溫度、收集體積及對應時間。以這些數據求出被校件狀態下之標準流率 (或流量) 並與被校氣量計進行比較求出 (相對) 器差或流出係數等性能指標。

本系統之校正範圍如下:
氣體種類:Dry Air
體積流率範圍:10 L/min至1000 L/min。
被校件上游壓力範圍:(100至700) kPa。
溫度範圍:(21.5至24.5) °C。
質量流率之相對擴充不確定度 (Relative Expanded Uncertainty,信賴水準95 %) :0.09 %,涵蓋因子為1.97。
性能指標之相對擴充不確定度 (Relative Expanded Uncertainty,信賴水準95 %) :0.10 %,涵蓋因子為1.99。

60

低壓氣體流量校正系統氣量計校正程序-標準流量計法

本校正程序係執行氣體流率校正系統之操作依據,採用之校正方法為比較法。氣體流量校正系統主要是由高壓氣源(空氣)、調壓閥、標準音速噴嘴組、溫度、壓力轉換器、數字型壓力計、真空幫浦以及電腦所組成。校正時以調壓閥搭配音速噴嘴開關閥調整所需流率,等待系統壓力、溫度及流率穩定後,同時量測標準系統與被校件之壓力、溫度、流率等參數。以這些數據求出被校件狀態或參考狀態之標準流率(或流量),並與被校氣量計進行比較求出器差、相對器差或流出係數。
系統不確定度分析係採用標準流量計法之量測能力進行不確定度分析,系統流量範圍由10 L/min至1000 L/min。系統不確定度分析依據不確定度傳播定律,將所有來自量測、環境控制條件;以及所使用之儀器設備追溯等影響來源之不確定度以和方根方式合併得到相對組合標準不確定度,將此值與涵蓋因子相乘即可得出相對擴充不確定度或擴充不確定度。目前其校正範圍及相對擴充不確定度(取95 %信賴水準)如下:

體積流率範圍:(10至1000) L/min。
噴嘴上游壓力範圍:(150至700) kPa。
溫度範圍:(21.5至24.5) ℃。
氣體種類:乾燥空氣。
流率:24 L/min至1000 L/min

質量流率之相對擴充不確定度 (信賴水準95 %):0.10 %,涵蓋因子為1.98
性能指標之擴充不確定度 (信賴水準95 %):0.11 %,涵蓋因子為1.99
體積流率之相對擴充不確定度 (信賴水準95 %):0.11 %,涵蓋因子為1.97
性能指標之擴充不確定度 (信賴水準95 %):0.12%,涵蓋因子為1.99
體積之相對擴充不確定度 (信賴水準95 %):0.11 %,涵蓋因子為1.98
性能指標之擴充不確定度 (信賴水準95 %):0.12 %,涵蓋因子為1.99
最佳校正件之相對標準不確定度為0.02 %,自由度為2

流率:10 L/min至24 L/min
質量流率之相對擴充不確定度 (信賴水準95 %):0.11 %,涵蓋因子為1.97
性能指標之擴充不確定度 (信賴水準95 %):0.12 %,涵蓋因子為1.98
體積流率之相對擴充不確定度 (信賴水準95 %):0.12 %,涵蓋因子為1.97
性能指標之擴充不確定度 (信賴水準95 %):0.13 %,涵蓋因子為1.99
體積之相對擴充不確定度 (信賴水準95 %):0.12 %,涵蓋因子為1.97
性能指標之擴充不確定度 (信賴水準95 %):0.13 %,涵蓋因子為1.99
最佳校正件之相對標準不確定度為0.02 %,自由度為2

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低壓氣體流量校正系統評估報告-Bell Prover

鐘形校正器為國家度量衡標準實驗室低壓氣體流量校正系統之中高流率標準器,採用體積—時間法,提供校正服務之流量範圍為之流量範圍為10 L/min至1000 L/min,系統代碼為F08,本文係就此系統之不確定度進行分析評估。系統分析評估係依據ISO GUM之不確定度傳播方式進行,找出重要之不確定度來源,藉由實驗、儀器規格及引用數值手冊等方式加以量化各項影響因子對受測量-質量流率之貢獻,並將此不確定度成分以和方根 (RSS) 方式合併,得到相對組合標準不確定度,再乘上涵蓋因子 (k) ,得到受測量 (質量流率) 之相對擴充不確定度。此系統經評估後其適用流率範圍及相對擴充不確定度(取95 % 信賴水準)如下表所示。

62

角度塊規校正系統評估報告

本技術文件為本中心對角度塊規校正的不確定度評估之參考依據,該校正系統係以比較方式,使用兩具自動視準儀量測待校角度塊規與標準角度塊規間之角度偏差量,並依據國際標準組織(ISO)的"量測不確定度表示法之指引"(ISO GUM)所述的估算步驟作評估,分析本系統各項誤差源及其對不確定度之影響。評估不確定度時,係採95﹪的信賴水準,最後擬訂本系統之校正服務能量。本文件亦參考NBS SP-676-1I技術文件,訂定品保方案,並建立管制圖以監控及查核本校正系統之穩定度,以確保校正結果的品質。本校正系統係隸屬於角度塊規校正系統(系統代碼:D06)。

63

角度塊規校正程序

此技術資料為本中心對角度塊規實施技術性校正之依據,主要說明角度塊規校正所需之儀具及校正步驟,適用範圍為1"~45°之角度塊規,其校正方法係以標準角度塊規作標準參考,與待校角度塊規作比較校正,計算出待校角度塊規之器差值。本校正系統係隸屬於角度塊規校正系統(系統代碼:D06)。

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奈米粒徑校正系統評估報告-動態光散射法

本文件係量測技術發展中心執行國家度量衡標準實驗室(NML)計畫中,以動態光散射法校正溶液中奈米粒徑之系統評估報告。本校正系統屬於奈米粒徑量測系統(D26);提供量測範圍為20 nm至1000 nm,材質為Polystyrene奈米粒徑標準之追溯校正服務。系統的量測設計以英國Malvern Instruments公司生產之Zetasizer Nano ZS analyzer為量測設備。其主要量測原理是利用動態光散射的理論計算奈米粒子的布朗運動(Brownian motion),反推出水合直徑 (hydrodynamic diameter)。本校正系統的評估方法參考國際標準組織(ISO)發行的ISO/IEC Guide 98-3:2008分析各不確定度及標準不確定度,並計算擴充不確定度,最後,訂出本校正系統的校正能量如下所列。
‧ 校正項目:粒徑標準-聚苯乙烯球
‧ 量測範圍:20 nm ~ 1000 nm
‧ 擴充不確定度:
   Ux=20 nm = 0.8 nm,涵蓋因子k = 2.00。
   U20 nm<x≦50 nm = 1.8 nm,涵蓋因子k = 2.00。
   U50 nm<x≦100 nm = 3.3 nm,涵蓋因子k = 2.00。
   U100 nm<x≦200 nm = 6.4 nm,涵蓋因子k = 2.00。
   U200 nm<x≦300 nm = 9.8 nm,涵蓋因子k = 2.01。
   U300 nm<x≦500 nm = 17 nm,涵蓋因子k = 2.00。
   U500 nm<x≦800 nm = 26 nm,涵蓋因子k = 2.01。
   U800 nm<x≦1000 nm = 34 nm,涵蓋因子k = 2.01。
   其中,x為水合直徑。
‧ 信賴水準:95 %。

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奈米粒徑校正程序- 動態光散射法

本文件為國家度量衡標準實驗室(NML)以動態光散射法實施校正與方法說明。本校正系統屬於奈米粒徑量測系統(D26),量測設備為英國Malvern Instruments公司生產的Zetasizer Nano ZS analyzer,針對範圍為20 nm ~ 1000 nm 的奈米標準粒子粒徑,進行量測方法設計,其主要量測原理是利用動態光散射的理論配合奈米粒子於水溶液中之布朗運動(Brownian motion),以雷射光照射奈米粒子激發出來的散射光強度變化配合Stokes-Einstein 方程式,計算出標準奈米粒子的水合直徑 (hydrodynamic diameter)。
本量測方法參考國際標準組織(ISO)發行的ISO/IEC Guide 98-3:2008分析各不確定源及標準不確定度,並計算擴充不確定度,最後,訂出本校正系統的校正能量如下所列。
‧校正項目:粒徑標準-聚苯乙烯球
‧量測範圍:20 nm ~ 1000 nm
‧擴充不確定度:
Ux=20 nm = 0.8 nm,涵蓋因子k = 2.00。
U20 nm<x≦50 nm = 1.8 nm,涵蓋因子k = 2.00。
U50 nm<x≦100 nm = 3.3 nm,涵蓋因子k = 2.00。
U100 nm<x≦200 nm = 6.4 nm,涵蓋因子k = 2.00。
U200 nm<x≦300 nm = 9.8 nm,涵蓋因子k = 2.01。
U300 nm<x≦500 nm = 17 nm,涵蓋因子k = 2.00。
U500 nm<x≦800 nm = 26 nm,涵蓋因子k = 2.01。
U800 nm<x≦1000 nm = 34 nm,涵蓋因子k = 2.01。
其中,x為粒子粒徑。
‧信賴水準:95 %。

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奈米壓痕系統校正程序

本校正程序提供詳細步驟作為使用Hysitron奈米壓痕量測系統,量測材料壓痕硬度及減縮模數時之參考。Hysitron奈米壓痕量測系統為根據紀錄壓痕過程之施力與測深資料,以獲得材料之壓痕硬度及減縮模數,其施力範圍為0.2 mN至10 mN,位移範圍為50 nm至300 nm。

67

油壓式活塞壓力計(J179)系統評估報告

本系統評估報告乃針對P03系統之油壓式活塞壓力計進行評估。內容包括:系統簡介、活塞壓力計之基本原理及修正因素、量測品保,並對本系統之擴充不確定度與含待校件之校正與量測能力均有詳細的描述。

本系統為 RUSKA 2485 簡單型式之油壓式活塞壓力計,活塞序號為

J179,其適用的壓力範圍為:

1 MPa 至28 MPa

而相對擴充不確定度經評估後為:
2.8 ´ 10-5 Pa/Pa (涵蓋因子為1.99,信賴水準為95 %)

待挍件為活塞壓力計,以相對擴充不確定度表示之校正與量測能力為
3.3 ´10-5 m2/m2 (涵蓋因子為1.99,信賴水準為95 %)
0.03 MPa (涵蓋因子為2.02,信賴水準為95 %)

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油壓式活塞壓力計(J181)系統評估報告

本系統評估報告乃針對P03系統之油壓式活塞壓力計進行評估。內容包括:系統簡介、活塞壓力計之基本原理及修正因素、量測品保,並對本系統之擴充不確定度與含待校件之校正與量測能力均有詳細的描述。

本系統為 RUSKA 2485 簡單型式之油壓式活塞壓力計,活塞序號為

J181,其適用的壓力範圍為:
6 MPa 至280 MPa

而相對擴充不確定度經評估後為:
8.2E-5 Pa/Pa (涵蓋因子為1.98,信賴水準為95 %)。

待挍件為活塞壓力計,以相對擴充不確定度表示之校正與量測能力為:
8.4E-5 m2/m2 (涵蓋因子為2.00,信賴水準為95 %)。

69

油壓式活塞壓力計(比較校正法)校正程序

校正程序為P03油壓系統校正各種不同型式的數字型壓力計或壓力轉換器之操作依據。針對以油壓式活塞壓力計為校正儀具(或稱標準件),使用比較校正法執行校正時,說明校正過程中的準備事項、校正步驟、完成校正後應有步驟、資料分析及校正報告等校正程序,其適用範圍:1 MPa ~ 280 MPa。

70

油壓式活塞壓力計(連通比較法)校正程序

本校正程序為P03系統校正油壓式活塞壓力計(Oil lubricated piston gauge)之操作依據。針對以油壓式活塞壓力計為校正儀具,使用連通比較法(Cross-float method)執行校正時,說明校正過程中的準備事項、校正步驟、完成校正後應有步驟、資料分析及校正報告等校正程序,其適用範圍:(1 ~ 280) MPa。

71

直角規校正系統評估報告(絕對式)

本技術資料為本中心對直角規絕對式校正的不確定度評估之參考依據,主要說明直角規校正結果的不確定度評估方法,其係依據ISO GUM所述的估算步驟作評估。本文件亦參考NBS SP-676-II技術文件,訂定品保方案,並建立管制圖以監控及查核本校正系統之穩定度,以確保校正結果的品質。經評估後,得到最佳校正能力為0.32〞(0.93um/600 mm)。 本系統隸屬於直角規校正系統(D09)。

72

直角規校正程序(絕對式)

本技術資料為本中心對直角規實施絕對式校正之參考依據,主要說明直角規校正所需之儀具及校正步驟,其校正方法係以一套直角規量測儀,應用反轉技術之理論基礎,經由數學模式及圖示分析,計算出待校直角規之直角度誤差。

本絕對式之直角度量測系統係應用"反轉技術"之方法,對送校直角規實施校正。因本量測系統所應用之"反轉技術"可將直角度量測儀、待校直角規及平台之相關誤差作分離,故不需使用標準直角度做傳遞,此絕對式校正方法僅對量測時擷取數據用之電子測頭或稱線性位移差動器施以追溯校正,並將此線性度之誤差做為線性誤差因子輸入計算分析直角度之應用軟體做修正,即可達到追溯完整性,甚至減少標準件之不確定度帶入整套量測系統中。經評估後,得到最佳校正能力為0.32"(0.93 um/600 mm)。本系統隸屬於直角規校正系統(D09)。

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直流高電阻量測系統校正程序

本資料為國家度量衡標準實驗室直流高電阻量測系統(系統代: E14)校正程序。本系統主要提供直流高電阻1 MOhm、10 MOhm、100 MOhm、1 GOhm、10 GOhm、100 GOhm、1 TOhm的校正量測。一般與電阻值範圍相關的儀器包括高電阻器、高電阻箱、高電阻表等。本資料描述這些儀表之校正原理、方法及實際操作程序。
本系統是以自動雙電源高電阻比率電橋為主要量測設備,將標準高電阻器與待校高電阻器、高電阻箱,做直接比較校正。本系統校正能量及相對擴充不確定度(信賴水準 95 %)為: 電阻值   1 MOhm, 10 MOhm, 100 MOhm, 1 GOhm, 10 GOhm, 100 GOhm, 1 TOhm涵蓋因子2、2、2、2、2、2、2相對擴充不確定度 (uOhm/Ohm) 9、11、15、17、31、33、73。

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直流高電阻量測系統評估報告

本資料為國家度量衡標準實驗室,直流高電阻量測系統 (系統代碼: E14) 之不確定度評估方法及評估結果。本系統主要提供直流高電阻值為1 MOhm、10 MOhm、100 MOhm、1 GOhm、10 GOhm、100 GOhm、1 TOhm 之量測,與電阻值範圍相關的儀器包括高電阻器、高阻箱與高電阻表等。高電阻器、高阻箱的校正方法是藉由自動雙電源高電阻比率電橋來比較待校電阻器與標準電阻器之間的電阻值比率,由電阻值比率及標準高電阻器之標準電阻值,以計算出待校高電阻器之電阻值;高電阻表的校正方法為待校高電阻表直接量測標準高電阻器,以得到量測值。
本系統校正標準高電阻器之相對擴充不確定度 (信賴水準95 %,涵蓋因子為2),如下所示:電阻值 1 MOhm、10 MOhm、100 MOhm、1 GOhm、10 GOhm、100 GOhm、1 TOhm;涵蓋因子2、2、2、2、2、2、2;相對擴充不確定度 (uOhm/Ohm) 9、11、15、17、31、33、73。

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表面粗度標準片校正系統評估報告

本文件係量測中心表面粗度標準片校正之系統評估報告,隸屬於表面粗度量測系統,主要提供表面粗度標準片之校正服務。其中有關量測不確定度係依據國際標準組織(ISO)「量測不確定度表示方法的指引」,針對校正表面粗度標準片時所產生之各項誤差來源,予以仔細的評估,並分析其對本校正系統所造成量測不確定度的影響,藉以訂定本校正系統之校正能量與量測不確定度。有關量測品保之例行監控部分則以查核件監控本校正系統之穩定度,最後訂定本系統校正服務能量。

76

表面粗度標準片校正程序

本文件係敘述國家度量衡實驗室對表面粗度標準片實施週期性或非週期性校正之操作依據,其適用範圍為試片尺寸在200 mm以下且Ra範圍為0.01 μm至20 μm間之平板狀表面粗度標準片。

77

長尺校正不確定度評估報告

本文件係量測技術發展中心在執行國家度量衡標準實驗室計畫中,對標準捲尺、條碼銦鋼尺校正之不確度評估報告,本校正系統提供10 m以內長尺刻度之追溯校正服務。
長尺校正係由測長雷射干涉儀、精密導軌、滾動滑座、定位顯微鏡及無線傳輸模組所組成。校正前調整待校件,使其刻線準直於CCD視場,以雷射干涉儀及由直流步進馬達驅動的滾動滑座將顯微鏡帶至欲量測的刻線上,此時刻線在顯微鏡和CCD的視場中,然後利用CCD影像處理技術,判別刻線和CCD視場中心的偏差,並將偏差信號傳回再驅動滾動滑座微動,直到刻線和CCD視場中心重合,同時讀取雷射干涉儀之量測值。
其評估方法係參考國際標準組織(ISO)的“量測不確定度表示法的指引” [1],尋求各項誤差源的要因,對雷射干涉儀校正系統的影響作一總合的不確定度評估。本評估報告隸屬於長尺校正系統(D17)。

78

長尺校正程序

文件係量測技術發展中心在執行國家度量衡標準實驗室計畫中,對標準捲尺、條碼銦鋼尺校正之校正程序,校正長度不超過10米。
長尺校正係由測長雷射干涉儀、精密導軌、滾動滑座、定位顯微鏡及無線傳輸模組所組成。以無線模組指令驅動馬達及影像傳輸可自動化量測,校正前須調整待校件,使其刻線準直於CCD視場。

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長塊規校正系統校正程序-使用精密型長塊規量測儀

本文件係敘述國家度量衡標準實驗室(NML)對長塊規端點尺寸實施週期性或非週期性校正之操作依據,校正方法係採用雷射干涉儀之位移量測方式對送校長塊規實施校正之程序,其適用範圍為尺寸100 mm至1000 mm的長塊規標準件。
經評估本系統校正能量如下:
‧校正項目:長塊規中心尺寸(0級或以上等級,鋼質)
‧量測範圍:100mm~1000mm
‧擴充不確定度:{(67)2+(365*L)2}1/2 nm,,其中L係以m為單位之長塊規中心尺寸‧涵蓋因子:2.00,信賴水準:95 %
本校正程序隸屬於D23精密型長塊規校正系統(D23)。

80

長塊規校正系統評估報告-使用萬能測長儀

本技術資料為國家度量衡標準實驗室(NML)對長塊規比較式校正系統之不確定度評估依據,適用於長度尺寸為125 mm、150 mm、175 mm、200 mm、250 mm、300 mm、400 mm、500 mm及600 mm;端面形狀為平面之矩形塊規,其量測不確定度評估方法係參考ISO/TEC Guide 98-3:2008量測不確定度表示法的指引,分析各項誤差源要因對長塊規校正系統的影響來作量測不確定度評估。

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長塊規校正系統評估報告-使用精密型長塊規量測儀

此技術資料為國家度量衡標準實驗室(NML)對精密型長塊規量測系統之不確定度評估依據,適用於長度尺寸為100 mm ~ 1000 mm範圍內任意尺寸;端面形狀為長方形之長塊規,其評估方法係依據ISO/IEC Guide 98-3:2008的量測不確定度表示法的指引,尋求各項不確定度源的要因對長塊規校正系統的影響來作一總合的不確定度評估。
校正項目:長塊規端面中心尺寸(0級或以上等級,鋼質)
校正能量:100 mm ~ 1000 mm。
擴充不確定度為 [(67)2 + (365×L)2]1/2 nm,L係以m為單位之長塊規中心尺寸
涵蓋因子:2.00
信賴水準:95 %。

82

長塊規校正程序–使用萬能測長儀

本技術資料為國家度量衡標準實驗室(NML)對長塊規實施端點尺寸校正之操作依據,適用於0級(或以上等級)長塊規尺寸為125 mm、150 mm、175 mm、200 mm、250 mm、300 mm、400 mm、500 mm及600 mm;端面形狀為平面之矩形長塊規,等級為0級或以上,其校正方法係利用萬能測長儀做比較式量測方法,將送校長塊規與標準長塊規作端點尺寸之比較校正。

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阻抗標準追溯系統(電容標準追溯至電阻標準)校正程序

本資料為國家度量衡標準實驗室之電容標準追溯電阻標準校正系統(系統代碼E29)校正程序,描述電容標準追溯至電阻標準之校正步驟。
在阻抗標準追溯鏈中,電容標準是追溯至直流量化霍爾電阻標準。首先,直流量化霍爾電阻標準藉由直流電流比較器電橋傳遞至1 kΩ直流參考電阻標準器,1 kΩ直流參考電阻標準器再藉由直流電流比較器電橋傳遞至1 kΩ交/直流電阻標準器,1 kΩ交/直流電阻標準器再藉由10:1交流電阻電橋傳遞至10 kΩ交流電阻標準器,10 kW交流電阻標準器再藉由10:1交流電阻電橋傳遞至兩個100 kW交流電阻標準器。最後,此兩個100 kΩ交流電阻標準器藉由Quadrature電橋將標準傳遞至兩個1000 pF電容標準器,1000 pF電容標準器再藉由10:1電容電橋傳遞至100 pF、10 pF、1 pF,完成電容標準追溯流程。
本文說明上述標準校正流程之校正前準備事項、校正步驟及資料分析等內容。

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阻抗標準追溯系統(電容標準追溯至電阻標準)評估報告

本文係電容標準追溯電阻標準校正系統(系統代碼:E29)之評估報告,文中描述電容標準追溯至電阻標準之校正原理及不確定度評估。
在阻抗標準追溯鏈中,電容標準是追溯至直流量化霍爾電阻標準。首先,直流量化霍爾電阻標準藉由直流電流比較器電橋傳遞至1 kΩ直流電阻標準器,1 kΩ直流電阻標準器再藉由直流電流比較器電橋傳遞至1 kΩ交/直流電阻標準器。1 kΩ交/直流電阻標準器藉由10:1交流電阻電橋傳遞至10 kΩ交流電阻標準器,10 kΩ交流電阻標準器再藉由10:1交流電阻電橋傳遞至100 kΩ交流電阻標準器。最後,100 kΩ交流電阻標準器藉由Quadrature電橋將標準傳遞至1000 pF電容標準器,完成電容標準追溯至電阻標準流程。
然後,1000 pF電容標準器藉由10:1電容電橋,以十進方式傳遞至100 pF、10 pF及1 pF電容標準器。

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流量量測系統稱重平台校正與不確定度評估程序

本程序係國家度量衡標準實驗室流量量測系統執行稱重平台校正與量測不確定度評估之依據,採用之校正方法係直接以放置法碼施加載重方式進行比較校正。作為標準件的法碼乃直接追溯至國家質量標準。以標準件經由校正所得質量值作為標準質量,再與稱重平台之量測值進行比較,所得結果以兩者的比值修正係數表示。稱重平台於不同載荷所得之修正係數,即為稱重平台校正結果。
稱重平台進行校正所得結果之不確定度,係依據ISO GUM建議方式,依八大步驟進行評估。先對稱重平台校正結果的量測變數以及其各自的影響因素進行分析,再依A類和B類方式評估求得各量測變數的標準不確定度,並分別乘上其各自的靈敏係數值後,以取平方和之平方根的方式加以合併估得量測結果的組合標準不確定度。本程序係以95 %信賴水準下的擴充不確定度來表示量測結果之不確定度,其值乃藉由以Welch-Satterthwaite方程式求得的有效自由度查得的涵蓋因子,與其組合標準不確定度相乘而得。

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流體精密量測技術

為符合和旺昌公司流量計校正需求,本文件規劃1/2吋至2吋之浮子式流量計校正暨標定機台一座及3吋至12吋之管夾超音波式流量計校正系統一套,內容包含PFD圖、3D圖、電磁式流量計、幫浦、閥件、溫度計、壓力計之採購規格和清單。浮子式流量計校正暨標定機台和管夾超音波式流量計校正系統係透過電磁式流量計作為標準件並採用標準表法進行校正,校正流率範圍分別為(0.2 to 850) L/min和(820 to 13200) L/min。預計計畫時程由108年1月1日起至109年3月31日止,因和旺昌公司於108年6月中要求管夾超音波式流量計系統建置和TAF認證延後至109年1月1日執行,工作排程也依序遞延。

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穿透霧度量測系統評估報告

本文敘述穿透霧度量測系統的評估程序,適用於霧度量測範圍40 % 以下具擴散性的物質,光源以垂直方向進入並穿過樣品。(本資料隸屬於O08穿透霧度量測系統)適用於現行霧度量測規範ASTM D1003、JIS K 7361(ISO 13468)、ISO 14782,其波長量測範圍為 (380 ~ 780) nm,在95 % 信賴水準下,其不確定度表如下所示。

規範:ASTM D 1003

範圍 擴充不確定度 涵蓋因子

35 % ≦ H < 40 % 0.64 % 1.98
25 % ≦ H < 35 % 0.53 % 1.98
15 % ≦ H < 25 % 0.39 % 2.00
7 % ≦ H < 15 % 0.19 % 2.00
2 % ≦ H < 7 % 0.13 % 2.00
0 % ≦ H < 2 % 0.05 % 2.22

規範:JIS K 7361 (ISO 13468)

範圍 擴充不確定度 涵蓋因子

35 % ≦ H < 40 % 0.64 % 1.98
25 % ≦ H < 35 % 0.58 % 1.98
15 % ≦ H < 25 % 0.41 % 1.99
7 % ≦ H < 15 % 0.27 % 1.98
2 % ≦ H < 7 % 0.23 % 1.98
0 % ≦ H < 2 % 0.16 % 2.00

規範:ISO 14782
範圍 擴充不確定度 涵蓋因子
35 % ≦ H < 40 % 0.59 % 1.98
25 % ≦ H < 35 % 0.52 % 1.98
15 % ≦ H < 25 % 0.36 % 1.98
7 % ≦ H < 15 % 0.19 % 2.00
2 % ≦ H < 7 % 0.13 % 2.00
0 % ≦ H < 2 % 0.04 % 2.02

88

穿透霧度標準片校正程序

本文敘述如何利用穿透霧度量測系統校正樣品的全穿透、擴散穿透以及霧度。本系統適用於現行的霧度及全穿透量測規範—ASTM D 1003、JIS K 7361 (ISO 13468)和JIS K 7136 (ISO 14782)。分別量測於全穿透及擴散穿透,再依定義計算出霧度。

光源以垂直方向進入並穿過樣品,適用於具擴散性的物質。此校正過的標準片可作為二級校正實驗室的最高標準件。

本校正系統隸屬於霧度量測系統(O08)。其波長量測範圍為 (380 ~ 780) nm,在95 % 信賴水準下,其不確定表如下所示。

規範:ASTM D 1003
範圍 擴充不確定度 涵蓋因子

35 % ≦ H < 40 % 0.64 % 1.98
25 % ≦ H < 35 % 0.53 % 1.98
15 % ≦ H < 25 % 0.39 % 2.00
7 % ≦ H < 15 % 0.19 % 2.00
2 % ≦ H < 7 % 0.13 % 2.00
0 % ≦ H < 2 % 0.05 % 2.22

規範:JIS K 7361 (ISO 13468)

範圍 擴充不確定度 涵蓋因子
35 % ≦ H < 40 % 0.64 % 1.98
25 % ≦ H < 35 % 0.58 % 1.98
15 % ≦ H < 25 % 0.41 % 1.99
7 % ≦ H < 15 % 0.27 % 1.98
2 % ≦ H < 7 % 0.23 % 1.98
0 % ≦ H < 2 % 0.16 % 2.00

規範:ISO 14782
範圍 擴充不確定度 涵蓋因子

35 % ≦ H < 40 % 0.59 % 1.98
25 % ≦ H < 35 % 0.52 % 1.98
15 % ≦ H < 25 % 0.36 % 1.98
7 % ≦ H < 15 % 0.19 % 2.00
2 % ≦ H < 7 % 0.13 % 2.00
0 % ≦ H < 2 % 0.04 % 2.02

89

赴日本NMIJ進行「單一粒子產生器製作與無機粒子校正技術」合作研究報告

為了滿足半導體產業對於電子級試劑中奈米粒子污染物的量測需求,量測過程需使用到不確定度較小的離子及粒子標準品,用以校正量測系統中的傳輸效率以及偵測器的訊號漂移等現象。因工業計量技術發展分項無機元素計量技術研究子項計畫中於106及107年即以建置液態元素無機驗證參考物質為主,依序發展金屬塊材純度分析技術、溶劑純度分析技術、靜態重力法配製技術、離子濃度滴定量測技術,完成國內離子標準品的供應以利量測追溯用途亦於107年陸續完成奈米金粒子驗證參考物質粒徑量測技術。然而,目前國際上各國國家實驗室能提供之奈米粒子種類非常匱乏,多數國家實驗室僅能提供單一成份之奈米粒子標準品(如︰Ag、Au),無法滿足半導體產業複雜粒子量測之需求。
   客座研習之技術內容可延續107年建置完成的靜態重力法配製之低濃度標準溶液,而該濃度將搭配108年將發展的同位素稀釋法量測技術進行精確定量,低濃度標準溶液透過至粒子測量研究室及無機標準研究室建置的單一氣膠產生技術,生成間斷不連續含有特定離子濃度之氣膠,後續經過高溫氣化氣膠內的溶劑成份,將離子溶質轉變為乾燥之無機奈米顆粒,以達成線上產生不同粒徑之粒子標準物質,解決缺乏不同元素粒子標準品,因而無法精確定量量測過程之粒子粒徑及顆粒濃度之量測追溯等問題。

90

原級參考混合氣濃度檢驗與穩定度評估報告(C2H5OH in N2 及 VOCs in N2)

本報告以氣相層析儀搭配火焰離子偵測器(GC-FID)、氣相層析質譜儀(GC-MS),進行不同成分濃度之原級標準氣體(Primary Standard Gas Mixtures,PSM)濃度檢驗(Verification)。由檢驗分析結果(Canal)與秤重法估算濃度值(Cw)的比較,進而確認及查核Cw的準確性;並透過各既有之PSM,與購自國外國家計量機構(NMI)之原級參考氣體(Primary Reference Gas Mixtures,PRM)或C08系統定期重新配製的PSM,進行濃度比對分析,進而評估既有PSM的濃度驗證值及其量測不確定度。此後藉由每3至6個月一次的分析測試,長期監控及評估PSM的濃度穩定度,以評估其有效使用期限。本系統隸屬於〝質量法高壓混合氣體供應驗證系統〞(C08),秤重法濃度值與分析檢驗濃度值的差值符合ISO 6142-1:2015及ISO 6143:2001濃度檢驗準則 。本系統的PSM經檢驗通過後,可提供校正/測試實驗室原級參考氣體(Primary Reference Gas Mixtures,PRM)服務,所提供的服務成份與濃度範圍如下表所示。

91

原級參考混合氣穩定度評估報告

本研究報告之主要目的,乃藉由氣相層析-熱傳導偵測器/火焰離子偵測器(GC-TCD/FID)、傅立葉轉換紅外光譜儀(FTIR)或微量氧氣分析儀之系統檢驗能力,針對所配製之CO in N2、CO2 in N2、CH4 in N2、C3H8 in N2、CF4 in N2、SF6 in N2、
NO in N2、SO2 in N2、O2 in N2以及CH4 in air等原級標準氣體(Primary Standard Gas Mixtures,PSM),進行濃度穩定度查驗及計算其不確定度,藉以評估其有效使用期限。本報告內容隸屬於〝質量法高壓混合氣體供應驗證系統(C08)〞的能量範圍,透過各既有之PSM,與購自國外國家計量機構(NMI)之原級參考氣體(Primary Reference Gas Mixtures,PRM)或C08系統定期重新配製的PSM,進行濃度比對分析,進而評估既有PSM的濃度驗證值及其量測不確定度。此後藉由每3至6個月一次的重複分析測試,長期監控及查驗PSM的濃度穩定度。

92

氣瓶氣體充填質量與混合氣濃度評估報告-注射法

本評估報告為提供本實驗室使用Mettler-Toledo XP26003L、Mettler-Toledo XP10003S質量比較儀(Mass comparator)及Mettler-Toledo MS205DU天平進行氣瓶及氣密針(5 L ~ 10 L)質量量測的準確度與混合氣體配製濃度估算,與其擴充不確定度之評估說明。XP10003S、XP26003L與MS205DU分別為電子式質量比較儀與天平,最大量測範圍分別為10100 g、26100 g及82 g,系統之可讀性(Readability)分別為1 mg、1 mg及0.01 mg。本實驗室實際量測時,係針對同體積類型之氣密針及氣瓶,以替換法(Substitution method)用質量比較之方式進行待測樣品氣密針/氣瓶(S)與參考氣密針/氣瓶(R)的質量比對量測。重複多次量測後求出待測樣品氣密針/氣瓶與參考氣密針/氣瓶之質量差值(S–R),並算出其平均值標準差(Standard deviation)。若以相同程序進行待測樣品氣密針/氣瓶在充填前(S0–R)與充填後(S1–R)之質量評估,即可得液體/氣體充填量及其不確定度。而混合氣體配製後之濃度不確定度來源則為:(1)充填質量不確定度、(2)配製用原物料的純度不確定度、(3)各成分分子量不確定度等三項。本系統隸屬於質量法高壓混合氣體供應驗證系統(C08),並以原級參考氣體模式提供氣體濃度量測追溯來源,所提供的服務成份與濃度範圍如下表所示。

93

氣瓶氣體充填質量與混合氣濃度評估報告-秤重法

本評估報告為提供本系統使用Mettler-Toledo XP26003L或Mettler-Toledo XP10003S質量比較儀(Mass comparator)進行氣瓶(5 L ~ 10 L)質量量測的準確度與混合氣體配製濃度估算,及其擴充不確定度之評估說明。XP26003L與XP10003S皆為電子式質量比較儀,最大量測範圍分別為26100 g及10100 g,系統之可讀性(Readability)為1 mg。本實驗室實際量測時,係針對同體積類型之氣瓶,以替換法(Substitution method)用質量比較之方式進行待測樣品氣瓶(S)與參考氣瓶(R)的質量比對量測。重複多次量測後求出待測樣品氣瓶與參考氣瓶之質量差值(S–R),並算出其平均值標準差(Standard deviation)。若以相同程序進行待測樣品氣瓶在氣體充填前(S0–R)與充填後(S1–R)之質量評估,即可得氣瓶中的氣體充填量及其不確定度。而混合氣體配製後之濃度不確定度來源則為:(1)氣體充填質量不確定度、(2)配製用母氣(Parent gas)的純度不確定度、(3)各氣體成分分子量不確定度等三項。本系統隸屬於質量法高壓混合氣體供應驗證系統(C08),並以原級參考氣體模式提供氣體濃度量測追溯來源。

94

氣瓶氣體充填質量與混合氣濃度驗證程序-秤重法

本文件針對使用Mettler Toledo-XP26003L/XP10003S上皿式天平進行氣瓶氣體
充填質量之量測說明,以為本系統實行氣瓶氣體充填質量與混合氣體濃度驗證之操作程序及其注意事項。
量測時,可利用ABA替換模式(ABA substitution method)由天平讀出氣瓶質量,進而推算出氣瓶於氣體充填前後之質量差值。本文件屬於質量法高壓混合氣體供應驗證系統(C08)。由本程序所產出之原級標準氣體經濃度檢驗評估後,以原級參考氣體模式提供氣體濃度量測追溯來源。

95

氣體式活塞壓力計(C-233) 評估報告

本系統評估報告乃針對RUSKA/2465/C-233氣體式活塞壓力計(屬於P04氣壓量測系統)進行評估。內容包括:系統簡介、基本原理及修正因素、不確定度分析與量測品保。本壓力計之量測範圍為:(40 ~700) kPa;而不確定度經評估後為:

一、錶示壓力之相對擴充不確定度: 3.0E-05 Pa / Pa

(涵蓋因子k = 2;信賴水準約為95 %)

二、絕對壓力之相對擴充不確定度:3.3E-05 Pa / Pa

(涵蓋因子k = 2;信賴水準約為95 %)

三、待校件為活塞壓力計,以相對擴充不確定度表示之校正與量測能力(CMC):3.3 ×E-05 m2/ m2 (涵蓋因子k = 2;信賴水準約為95 %)

四、待校件為壓力錶(數位與類比式),以擴充不確定度表示之校正與量測能力(CMC):0.022 kPa (涵蓋因子k = 2;信賴水準約為95 %)

96

氣體式活塞壓力計(DHI PG7607)評估報告

本系統評估報告乃針對DHI PG7607氣體式活塞壓力計(屬於P01汞柱壓力量測系統)進行評估。內容包括:系統簡介、基本原理及修正因素、不確定度分析與量測品保。本壓力計之量測範圍為:(5 ~175) kPa;而不確定度經評估後為:

˙錶示壓力之相對擴充不確定度: 1.7E-05 Pa/Pa (涵蓋因子k = 2;信賴水準約為95 %)

˙絕對壓力之擴充不確定度:2×(5.545E-11×P^2+6.25E-02)^0.5 Pa ( P為壓力,單位為Pa ),即擴充不確定度為0.51 Pa ~ 2.7 Pa (涵蓋因子k = 2;信賴水準為95 %)

˙待校件為活塞壓力計,以相對擴充不確定度表示之校正與量測能力(CMC):2.0E-05 m2/ m2 (涵蓋因子k = 2;信賴水準約為95 %)

˙待校件為數字型壓力計,以擴充不確定度表示之校正與量測能力:0.003 kPa (涵蓋因子k = 2;信賴水準約為95 %)

97

氣體式活塞壓力計(PG-7601/1974)評估報告

本系統評估報告乃針對DHI/PG-7601/1974氣體式活塞壓力計(屬於P04氣壓量測系統)進行評估。內容包括:系統簡介、基本原理及修正因素、不確定度分析與量測品保。本壓力計之量測範圍為:(40 ~700) kPa;而不確定度經評估後為:

˙錶示壓力之相對擴充不確定度:2.0E-05 Pa/Pa(涵蓋因子k = 2;信賴水準約為95 %)

˙絕對壓力之相對擴充不確定度:2.3E-05 Pa/Pa(涵蓋因子k = 2;信賴水準約為95 %)

˙待校件為活塞壓力計,以相對擴充不確定度表示之校正與量測能力(CMC):2.5E-05 m2/ m2 (涵蓋因子k = 2;信賴水準約為95 %)

˙待校件為數字型壓力計,以擴充不確定度表示之校正與量測能力:0.018 kPa (涵蓋因子k = 2;信賴水準約為95 %)

98

氣體式活塞壓力計(PG-7601/1998)評估報告

本系統評估報告乃針對DHI/PG-7601/1998氣體式活塞壓力計(屬於P04氣壓量測系統)進行評估。內容包括:系統簡介、基本原理及修正因素、不確定度分析與量測品保。本壓力計之量測範圍為:(300 ~7000) kPa;而不確定度經評估後為:

˙錶示壓力之相對擴充不確定度:2.1E-5 Pa/Pa(涵蓋因子k = 2;信賴水準約為95 %)

˙絕對壓力之相對擴充不確定度:2.1E-5 Pa/Pa(涵蓋因子k = 2;信賴水準約為95 %)

˙待校件為活塞壓力計,以相對擴充不確定度表示之校正與量測能力(CMC):3.5E-5 m2/ m2 (涵蓋因子k = 2;信賴水準約為95 %)

˙待校件為數字型壓力計,以擴充不確定度表示之校正與量測能力:0.25 kPa (涵蓋因子k = 2;信賴水準約為95 %)

99

氣體式活塞壓力計(TL-931)評估報告

本系統評估報告乃針對RUSKA/2465/ TL-931氣體式活塞壓力計(屬於P04氣壓量測系統)進行評估。內容包括:系統簡介、基本原理及修正因素、不確定度分析與量測品保。本壓力計之量測範圍為:(16 ~175) kPa;而不確定度經評估後為:

一、錶示壓力之相對擴充不確定度: 2.8E-05 Pa / Pa (涵蓋因子k = 2;信賴水準為95 %)

二、絕對壓力之擴充不確定度:2×(1.77E-10×P^2 +0.111)^0.5 Pa ( P為壓力,單位為Pa ),即擴充不確定度為0.80 Pa ~ 4.7 Pa (涵蓋因子k = 2;信賴水準為95 %)

三、待校件為活塞壓力計,以相對擴充不確定度表示之校正與量測能力(CMC):3.4E-05 m2/ m2 (涵蓋因子k = 2;信賴水準為95 %)

四、待校件為壓力錶(數位與類比式),以擴充不確定度表示之校正與量測能力(CMC):0.0030 kPa (涵蓋因子k = 2;信賴水準為95 %)

100

氣體式活塞壓力計(V-924)評估報告

本系統評估報告乃針對RUSKA/2465/ V-924氣體式活塞壓力計(屬於P04氣壓量測系統)進行評估。內容包括:系統簡介、基本原理及修正因素、不確定度分析與量測品保。本壓力計之量測範圍為:300 kPa ~7000 kPa;而不確定度經評估後為:

一、錶示壓力之相對擴充不確定度: 3.7E-05 kPa/kPa(涵蓋因子k = 2;信賴水準為95 %)

二、絕對壓力之相對擴充不確定度:3.6E-05 kPa/kPa(涵蓋因子k = 2;信賴水準為95 %)

三、待校件為活塞壓力計,以相對擴充不確定度表示之校正與量測能力(CMC):4.1E-05 m2/ m2 (涵蓋因子k = 2;信賴水準為95 %)

四、待校件為壓力錶(數位與類比式),以擴充不確定度表示之校正與量測能力(CMC):0.27 kPa (涵蓋因子k = 2;信賴水準為95 %)

101

真圓度量測系統評估報告

本文件係國家度量衡標準實驗室真圓度量測系統評估報告,本系統為 FEDERAL FORMSCAN 3000 旋轉盤轉動式真圓度量測儀,以槓桿式電子測頭擷取繞一固定軸旋轉之送校件輪廓偏移量並以最小平方圓法及分離旋轉軸誤差的分析方法,計算出送校件的真圓度及旋轉軸誤差(失圓度)。

本系統之量測品保模式係採用本系統之旋轉軸誤差(失圓度)作為查核參數,以監控系統之穩定性,依長期累積之查核參數數據加以評估的結果,訂定本系統之校正能量及量測不確定度分別如下:

本校正系統係隸屬於真圓度量測系統(系統代碼:D12),應用於真圓度標準件校正服務,其服務範圍:(0~2) μm (真圓度)。於95 %之信賴水準下涵蓋因子k=1.97,本系統之擴充不確定度(U)為 0.015 μm。

102

真圓度標準件校正之系統評估報告-主軸旋轉式

本文件係度量衡國家標準實驗室真圓度量測系統評估報告,本系統以Talyrond 73HPR 主軸(探針)旋轉式真圓度量測儀進行真圓度倍率標準件之校正。本真圓度量測系統(系統代碼:D12),其服務範圍:(0.001~2) μm (真圓度),於95%之信賴水準下涵蓋因子k=1.97~2.14。擴充不確定度為Q[4.79,67R,2.14σ]nm,R為以μm為單位之待校件真圓度量測值;σ為以nm為單位之多次量測統計分析時數據差異之標準差。

103

真圓度標準件校正程序

本文件係國家度量衡標準實驗室真圓度量測之校正程序,採用 FEDERAL FORMSCAN 3000 旋轉盤式真圓度量測儀,以機械電子式探頭擷取繞一固定軸旋轉送校件之輪廓,依最小平方圓法及分離轉軸誤差之量測分析方法,計算送校件的真圓度值。

本校正系統係隸屬於真圓度量測系統(系統代碼:Dl2),其服務範圍:(0~2)μm(真圓度),於95%之信賴水準下涵蓋因子k=1.97。擴充不確定度(U)為0.0l5 μm。

104

真圓度標準件校正程序-主軸旋轉式

本文件係國家度量衡標準實驗室真圓度量測之校正程序,本系統使用Taylor Hobson公司製造之TALYROND 73 HPR 主軸(探針)旋轉式真圓度量測儀,以機械電子式探頭擷取送校件(真圓度標準件)之輪廓,依最小平方圓法及分離轉軸誤差之量測分析方法,計算送校件的真圓度值。

本真圓度量測系統(系統代碼:D12),其服務範圍:(0.001~2) μm (真圓度),於95%之信賴水準下涵蓋因子k=1.97~2.14。擴充不確定度為Q[4.79,67R,2.14σ]nm,R為以μm為單位之待校件真圓度量測值;σ為以nm為單位之多次量測統計分析時數據差異之標準差。

105

酒精鎖規範先期研究報告

交通部將針對酒駕累犯實施其駕駛之汽車應配備車輛點火自動鎖定裝置(以下簡稱酒精鎖),為瞭解酒精鎖之量測準確性與其相關規格、功能等事項,配合主管機關標準局要求,以現有呼氣酒精測試器及分析儀檢測等設備,並依據EN 50436-1標準及美國BAIIDs中可執行之檢測項目進行測試,並根據上述國外相關檢測規範及酒精鎖實測結果,草擬酒精鎖技術要求。

106

參加2019奈米電子前瞻特性與計量研討會(FCMN 2019)之訓練報告

參加美國NIST舉辦之2019年奈米電子前瞻特性與計量研討會(FCMN2019),發表論文題目為「發展X射線計量技術用於半導體薄膜厚度檢測」(The Development of X-ray Metrology for Thin Film Thickness in Semiconductor Inspection)。此會議為國際奈米電子計量重要會議之一,此會議介紹未來前瞻元件與材料之特性與計量,及其相關檢測技術之介紹與發展,提供目前國際上在前瞻半導體檢測技術發展之最新動態與技術交流平台。

107

參加TEMPMEKO 2019研討會出國報告

參加工業與科學上之溫度和熱量測研討會(Symposium on Temperature and Thermal Measurements in Industry and Science, TEMPMEKO 2019)發表論文及溫度量測發展技術相關成果交流。發表論文名稱分別為STUDY AN ABSOLUTELY CALIBRATED RADIATION THERMOMETER FOR Ag /Cu FIXED POINT MEASUREMENTS以及A TRANSFER BLACKBODY FOR CLINICAL INFRARED EAR THERMOMETERS。

108

掃描式電子顯微量測系統校正程序-標準奈米粒徑

本文件使用掃描式電子顯微技術,校正奈米粒子標準件之系統評估報告。本校正系統屬於掃描式電子顯微量測系統,代碼為D28。本校正系統提供粒子標準件之追溯校正服務。粒子校正服務範圍,為10 nm至60 nm。奈米尺度標準之追溯與校正,係透過標準粒子傳遞。本校正系統的評估方法參考國際標準組織(ISO)發行的 ISO/IEC 98-3:2008(量測不確定度表示法的指引)分析各誤差源及標準不確定度,並計算擴充不確定度,最後,訂出本校正系統的校正能量。

109

掃描式電子顯微量測系統校正程序-線距標準片

本文件使用掃描式電子顯微技術,校正奈米線距標準片之系統評估報告。本校正系統屬於掃描式電子顯微量測系統,代碼為D28。本校正系統提供線距標準片之追溯校正服務。線距校正服務範圍,為70 nm至1000 nm。奈米尺度標準之追溯與校正,係透過標準線距傳遞。本校正系統的評估方法參考國際標準組織(ISO)發行的 ISO/IEC 98-3:2008(量測不確定度表示法的指引)分析各誤差源及標準不確定度,並計算擴充不確定度,最後,訂出本校正系統的校正能量。

110

掃描式電子顯微量測系統評估報告-標準奈米粒徑

本文件為使用掃描式電子顯微技術,校正標準奈米粒徑之系統評估報告。本校正系統屬於掃描式電子顯微量測系統,代碼為D28。本校正系統提供標準奈米粒徑之追溯校正服務。粒徑校正服務範圍為10 nm至60 nm。

111

掃描式電子顯微量測系統評估報告-線距標準片

本文件完成奈米線距標準件之評估程序。本校正系統屬於掃描式電子顯微量測系統,代碼為D28。本校正系統未來將提供線距標準件之追溯校正服務。線距校正服務範圍,為70 nm至1000 nm。

112

液體流量標準系統法碼校正與不確定度評估程序

本程序係國家度量衡標準實驗室流量標準系統執行法碼校正與量測不確定度評估之操作依據,採用之校正方法係使用稱重平台,以直接量測之方式測得標準系統稱重平台校正使用之法碼的質量。法碼校正使用的稱重平台,是藉由直接追溯至國家質量標準的多只砝碼,或是依據本程序自行校正的法碼完成校正。稱重平台以被校法碼進行加載,所得之量測值減去稱重平台器差,並加上被校法碼受空氣浮力所減少的量測值,即為被校法碼的質量。
法碼進行校正所得量測結果之不確定度,係依據ISO GUM建議方式進行評估。意即先對稱重平台量測結果的量測變數以及其各自的影響因素進行探討分析,再依A類和B類方式評估求得各變數量測的標準不確定度,然後將各量測變數的標準不確定度乘以其各自的靈敏度係數值,並合併估得量測結果的組合標準不確定度。本程序係以95%信賴水準下的擴充不確定度來表示量測結果之不確定度,其值藉由Welch-Satterthwaite方程式計算得之有效自由度查得的擴充係數,與其組合標準不確定度相乘可得。
本程序使用稱重平台執行法碼校正,砝碼的等級係不屬於OIMLR111之分級規範(如E2、F1、…、M3等),校正能量表示如下。
量測範圍 : 5 kg 至 600 kg

113

混合氣驗證參考物質生產作業指引

本文件係針對混合氣之配製作業流程進行概要說明,並依據ISO 17034:2016,說明生產程序中應遵循參照之品質文件以及相關注意事項,以作為混合氣驗證參考物質製造生產之作業指引。

114

發光二極體分光輻射光譜校正程序

本文件為發光二極體分光輻射光譜量測程序,內容說明量測過程中的準備事項、量測步驟、數據處理、色度座標與主波長之計算,可作為操作此系統之操作人員訓練用,待測物為發光二極體,所適用之波長範圍由380nm至780nm,波長間隔lnm。

115

發光二極體分光輻射光譜量測系統評估報告

本技術文件係發光二極體(LEDs)分光輻射光譜量測之評估報告,包含了系統描述,量測原理,量測方法等介紹。並設計量測品保方法,分析誤差來源,對量測系統作一系列之評估計算,導出系統之不確定度值。
本系統發光二極體色度量測係針對可見光發光二極體,分光波長範圍從380nm至780nm。

116

發光二極體平均光強度校正程序

本技術文件敘述O02發光二極體(LEDs)平均光強度量測系統之校正方法,採取偵測器式平均光強度量測法,利用已校正之視效函數偵測器量測發光二極體在固定距離下的照度,再利用平方反比定律計算得待校發光二極體的平均光強度。
本系統發光二極體平均光強度校正係針對穩定之可見光發光二極體,平均光強度範圍在10 mcd ~ 10000 mcd。

117

發光二極體平均光強度量測系統評估報告

本技術文件係O02發光二極體(LEDs)光強度量測系統之評估報告,包含了系統描述,量測原理,量測方法等介紹。並設計量測品保方法,分析誤差來源,對量測系統作一系列之評估計算,導出系統之不確定度值。
本系統發光二極體平均光強度量測係針對穩定之可見光發光二極體,平均光強度範圍在10 mcd ~ 10000 mcd,在95 % 信賴水準時,其相對擴充不確定度在1.7 %。

118

發光二極體全光通量校正程序

本技術文件敘述如何利用全光通量量測系統之積分球方法,執行發光二極體(LEDs)全光通量量測。利用替換法以及自吸收修正法,經由全光通量標準燈與待測發光二極體互相比對,而得出待測發光二極體的全光通量值。
本發光二極體全光通量系統量測範圍為40m lm~800 lm。

119

發光二極體全光通量量測系統評估報告

本技術文件係 O02系統發光二極體(LEDs)全光通量量測之評估報告,包含了系統描述,量測原理,量測方法等介紹。並設計量測品保方法,分析誤差來源,對量測系統作一系列之評估計算,導出系統之不確定度值。
本系統發光二極體全光通量值量測範圍在40 mlm ~ 800 lm,在95 % 信賴水準,其擴充不確定度為3.4 %。

120

絕對輻射系統光輻射校正程序

本文件敘述光輻射量測系統之校正程序。此系統隸屬於絕對輻射系統(O06),是以焦電式輻射計為工作標準件,可用以校正輻射照度計、光功率計、以及光源之輻射功率和輻射照度。校正輻射照度計及光功率計時係利用置換法,以工作標準件與待校件分別量測某特定波長之光源以校正待校件之讀值。而校正光源之輻射功率或輻射照度時,則直接以工作標準件讀取該待校光源之輻射功率或及輻射照度值即可。本校正系統直接追溯至本中心之絕對輻射量測系統。

此系統可提供光功率範圍由50 uW至150 mW與輻射照度範圍由50 uW/cm2至150 mW/cm2,不確定度如下表所列。相對擴充不確定度為 2.9 %~ 6.2%,信賴水準95%,涵蓋因子為1.97。

量測不確定度依所用的光源與待校件的特性不同而會有所差異。有關不確定度之分析請見其系統評估報告。

121

絕對輻射系統光輻射評估報告

本報告詳細敘述本中心已經建立完成之光輻射量測標準,此一標準乃追溯自國家度量衡標準實驗室(NML)之絕對輻射量測系統,並據以發展而成。

目前此一標準是以經過絕對輻射計量測系統校正過之焦電式輻射計為量測系統之標準件,以光偵測器為其查核標準件,以進行評估與系統管制。

本系統隸屬於絕對輻射量測系統,系統代號為O06。其主要功能為光源之輻射功率、輻射照度校正,以及光功率計和輻射照度計之校正。此系統可提供光功率範圍由50 mW至150 mW與輻射照度範圍由50 mW/cm2至150 mW/cm2。相對擴充不確定度,信賴水準95%,涵蓋因子為1.97,不確定為 2.9 %~ 6.2%。

本文中將說明不確定度來源及估算方式,並依實際量測數據分析而訂出量測不確定度。其詳細數值與敘述請參閱本報告第3章與附錄1。

122

絕對輻射系統光纖功率計校正程序

本報告為絕對輻射系統光纖功率計之完整校正程序,內容說明校正過程中的準備事項、校正步驟及後續處理程序。待校儀器為光纖功率計。功率範圍為1 uW至1 mW,校正波長為1310 nm及1550 nm,相對擴充不確定度為1.2 %,涵蓋因子為1.97,信賴水準為95 %。此校正範圍得因量測技術之改進和量測儀器之更新而修訂之。

123

絕對輻射系統光纖功率計評估報告

本報告主要敘述絕對輻射量測系統(O06)中光纖功率計校正之評估,待校儀器為光纖功率計。依據校正原理及所建立之校正程序,進行數據的擷取與不確定度分析,並依照分析結果訂定目前可提供之系統校正能量:

校正波長:1310 nm & 1550 nm

功率範圍:1 uW ~ 1 mW

涵蓋因子:1.97

相對擴充不確定度:1.2 %

124

絕對輻射系統照度計校正程序

本文件為絕對輻射系統O06照度計與光強度之校正程序,內容說明校正過程中的準備事項、校正步驟及後續處理程序。待校項目可為照度計與照度色度計,所適用之光源目前僅限於近A光源。該系統亦可用於光源之光強度校正。服務能量如下:
‧ 照度範圍:25 lx 至 1500 lx
‧ 光強度範圍:25 cd 至 90000cd
‧ 色度範圍:0.0 至 0.9
‧ 色溫範圍:2500 K 至 3200 K
此校正範圍得因量測技術之改進和量測儀器之更新而修訂之。

125

量化霍爾電阻標準系統校正程序

本文為量化霍爾電阻標準系統校正程序,隸屬於量化霍爾電阻標準系統 (系統代碼E24)。該系統主要目的是為了建立及維持電阻之原級標準,同時提供直流電阻標準器之追溯管道。本系統之量測方法係基於量化霍爾電阻元件在低溫強磁場環境下所產生之量化電阻值,經由直流電流比較器電橋並配合統計方法,可由該量化電阻值求得待校電阻器之阻值及不確定度。

本系統提供直流標準電阻器 1 kΩ 之量測,系統量測不確定度的分析方法是依據「ISO/IEC Guide 98-3:2008, Uncertainty of measurement—Part 3:Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM:1995)」中所建議之量測不確定度的計算方式與步驟作評估,系統的相對擴充不確定度如下表所示:

電阻值:1 kΩ;相對擴充不確定度 (μΩ/Ω):0.06;信賴水準:95 %;涵蓋因子 (k):2

126

量化霍爾電阻標準系統評估報告

本文為量化霍爾電阻標準系統評估報告,隸屬於量化霍爾電阻標準系統 (系統代碼 E24)。該系統主要目的是為了建立及維持電阻之原級標準,同時提供直流電阻標準器之追溯管道。本系統之量測方法係基於量化霍爾電阻元件在低溫強磁場環境下所產生之量化電阻值,經由直流電流比較器電橋並配合統計方法,可由該量化電阻值求得待校電阻器之阻值及量測不確定度。

本系統提供直流標準電阻器 1 kΩ 之量測,系統量測不確定度的分析方法是依據「ISO/IEC Guide 98-3:2008, Uncertainty of measurement—Part 3:Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM:1995)」中所建議之量測不確定度的計算方式與步驟作評估,系統的相對擴充不確定度如下表所示:

電阻值:1 kΩ;相對擴充不確定度:0.06 μΩ/Ω;信賴水準:95 %;涵蓋因子 (k):2

127

量測系統查驗總結報告-新 SI 電流標準建置擴建系統(E13、E14、E24)

本總結報告說明 “直流電阻量測系統(E13)、直流高電阻量測系統(E14)、量化霍爾電阻量測系統(E24)” 新 SI 電流標準建置擴建後之系統查驗過程及相關紀錄,系統查驗會議於 2019/10/1(二)舉行,經查驗委員查驗後建議通過,可對外服務。本中心於 2019/11/8(五)提報標準檢驗局此擴建 “直流電阻量測系統(E13)、直流高電阻量測系統(E14)、量化霍爾電阻量測系統(E24)” 對外服務案說明,並附上 “量測系統查驗報告”。標準檢驗局於 2019/11/18(一)回函同意 “直流電阻量測系統(E13)、直流高電阻量測系統(E14)、量化霍爾電阻量測系統(E24)” 作為國家度量衡標準系統,可正式對外提供校正服務。

128

階高標準片校正之系統評估報告-光學式

本文件係量測中心光學式階高標準片校正之系統評估報告,隸屬於階高校正系統(D21),主要提供階高標準片(或深度標準片)之校正服務。其中有關量測不確定度係依據國際標準組織(ISO)「量測不確定度表示方法的指引」,針對校正階高標準片時所產生之各項誤差來源,予以仔細的評估,並分析其對本校正系統所造成量測不確定度的影響,藉以訂定校正系統之校正能量與量測不確定度。本系統可提供階高量測適用範圍為尺寸120mm以下,階高量測區域需大於700 μm且階高高度(或階深深度)在0.01 μm至100 μm間之平板狀階高標準片之追溯校正服務。

129

階高標準片校正之系統評估報告-探針式

本文件係量測中心探針式階高標準片校正之系統評估報告,隸屬於階高量測系統,主要提供階高標準片(或深度標準片)之校正服務。其中有關量測不確定度係依據國際標準組織(ISO)「量測不確定度表示方法的指引」,針對校正階高標準片時所產生之各項誤差來源,予以仔細的評估,並分析其對本校正系統所造成量測不確定度的影響,藉以訂定本校正系統之校正能量與量測不確定度。

本系統可提供階高量測適用範圍為尺寸200 mm以下,且其階高高度(或階深深度)介於0.01 μm至50 μm間之平板狀階高標準片之追溯校正服務。

130

階高標準片校正程序-光學式

本文件係敘述本實驗室對階高(深度)標準片實施週期性或非週期性校正之操作依據,校正方法係採用光學顯微干涉法,以非接觸式之計量型干涉顯微鏡對標準片進行量測。另外適合量測之階高標準片需為平板狀,階高量測區域需大於700 μm且其階高高度(或階深深度)範圍需在0.01 μm至100 μm之間。

131

階高標準片校正程序-探針式

本文件係敘述本實驗室對階高(深度)標準片實施週期性或非週期性校正之操作依據,校正方法係採用接觸式探針量測儀器,其適用範圍為尺寸200 mm以下且階高高度(階深深度)介於0.01 μm至50 μm間之平板狀階高標準片。

132

階規校正程序

本文為國家度量衡標準實驗室針對階規(Step Gauge)實施校正的依據。本校正系統以雷射干涉儀作為標準件,整合高準確度之座標量測儀(Coordinate Measuring Machine, CMM)的移動床台與測頭系統,以半自動的方式完成階規各端面距離之量測,完成校正工作。

系統之評估方法係參考國際標準組織(International Organization for Standardization, ISO)發行的ISO/IEC Guide 98-3:2008,分析各誤差源及標準不確定度後,計算系統之擴充不確定度。最後,訂出本校正系統的校正能量為:

Ÿ 校正項目:階規(含卡尺校正器)

Ÿ 量測範圍:10 mm至1010 mm

Ÿ 擴充不確定度(U)以方程式表示為:1.97 x [(0.29^2 μm)]+(4.03x10^-7 x L )^2]^0.5



其中L為量測距離,單位為mm

Ÿ 信賴水準:95 %

Ÿ 涵蓋因子(k):1.97

Ÿ 本文件隸屬於階規校正系統(D30)

133

塊規校正系統評估報告-Federal塊規比較儀

本技術文件為長度研究室塊規比較校正系統(系統代碼:D01)之系統評估報告,報告內之評估方法係參考ISO/IEC Guide 98-3:2008,分析校正時各項誤差源對不確定度的影響,進而評估本系統之擴充不確定度。經仔細評估的結果,本系統校正能量如下:

校正範圍:0.5 mm~100 mm 等級為00級、K級、0級之公制矩形塊規。



擴充不確定度(信賴水準95%,涵蓋因子k = 1.98):

鋼 質 [(39)2+(0.5 )2]1/2 nm
陶 瓷 [(39)2+(0.6 )2]1/2 nm
碳化鉻 [(40)2+(0.8 )2]1/2 nm
碳化鎢 [(40)2+(1.9 )2]1/2 nm

式中 為以mm為單位之塊規標稱長度值。

134

塊規校正系統評估報告-塊規干涉儀

本技術文件為國家度量衡標準實驗室塊規干涉校正系統(系統代碼:D02)之系統評估報告,報告內之評估方法係參考國際標準組織的〝ISOI/EC Guide 98-3:2008〞(以下簡稱ISO GUM),分析校正時各項誤差源對量測不確定度的影響,進而評估本系統之擴充不確定度。經仔細評估的結果,本系統校正能量如下:



校正範圍:0.5 mm~100 mm K級(含)以上公制鋼質矩形塊規

擴充不確定度(信賴水準95 %,涵蓋因子k = 2.06):

[(17)2+(0.29 L)2]1/2 nm

式中L為以mm為單位之塊規標稱長度值。

135

塊規校正程序-Federal塊規比較儀

本技術文件為長度研究室對外提供塊規校正服務時之操作依據,本文件屬於塊規比較校正系統(系統代碼為D01),校正方法為利用Federal 130B-24塊規比較儀在量測品保方案的管制下,將送校塊規與標準塊規作一對一比較校正,待校塊規可藉由此比較法量測的方式,追溯至國家度量衡標準實驗室之長度標準值。本系統提供之校正服務能量如下:。

校正範圍:0.5 mm ~ 100 mm 等級為00級、K級、0級之公制矩形塊規。

擴充不確定度(信賴水準95 %,涵蓋因子k = 1.98)

鋼 質 [(39)2+(0.5 )2]1/2 nm
陶 瓷 [(39)2+(0.6 )2]1/2 nm
碳化鉻 [(40)2+(0.8 )2]1/2 nm
碳化鎢 [(40)2+(1.9 )2]1/2 nm

式中 為以mm為單位之塊規標稱長度值。

136

塊規校正程序–塊規干涉儀

本技術文件為國家度量衡標準實驗室對外提供塊規校正服務時之操作依據,本文件隸屬於塊規干涉校正系統(系統代碼:D02),校正方法為利用塊規干涉儀在量測品保方案的管制下,量測待校塊規與參考基板間的干涉條紋偏移量,進而求得塊規的尺寸。待校塊規可藉由此干涉法量測的方式,追溯至國家度量衡標準實驗室之長度標準值。本系統提供之校正服務能量如下:

校正範圍:0.5 mm ~ 100 mm K級(含)以上公制鋼質矩形塊規。
擴充不確定度(信賴水準95 %,涵蓋因子k = 2.06)
[(17)2+(0.29 L)2]1/2 nm

式中L為以mm為單位之塊規標稱長度值。

137

塞規校正系統評估報告-使用Labmaster雷射測長儀

此技術資料為量測中心對塞規校正系統之不確定度評估依據,適用範圍為20 mm~100 mm之外徑尺寸,其校正方法係利用Labmaster雷射測長儀作外徑尺寸校正。以20 mm塊規作讀值尺寸設定,再直接量測送校塞規。其評估方法係參考國際標準組織(ISO)的ISO/IEC Guide 98-3;2008,尋求各項誤差源的要因對塞規校正系統的影響來作不確定度評估。塞規校正系統隸屬於端點尺寸量測系統(D03)。

138

塞規校正程序─使用Labmaster雷射測長儀

本技術資料為本中心對塞規實施內端點尺寸校正之操作依據,適用於20 mm-100 mm範圍尺寸之塞規,其校正方法係利用Labmaster雷射測長儀作外徑尺寸校正。以20 mm塊規作雷射干涉儀歸零設定,再直接量測送校塞規。本文中有說明校正過程的準備事項、校正步驟、完成校正後應有步驟、資料分析及校正報告等。

本報告隸屬於端點尺寸量測系統(D03)

139

微小型光源之低光功率量測

微發光二極體(micro-LED)被視為是新一代顯示技術,發光二極體從過去的背光逐漸轉變成自發光的角色,也就是說,未來顯示器中每一顆發光二極體都會成為像素點。因此,單一微發光二極體之發光特性為發光二極體晶片製造商及顯示器製造商有興趣之重要規格資訊。隨著微發光二極體製程技術逐漸成熟,相關量測需求與問題慢慢浮出檯面,然而既有量測技術卻無法直接應用於微發光二極體之光性量測。本文將針對微發光二極體晶粒,提出其光性量測所面臨之問題,並討論可能之解決方案。

140

微奈米機械性質量測系統校正程序

本程序提供本實驗室同仁使用微奈米機械性質量測系統(N11),量測材料之楊氏模數時之參考。微奈米機械性質量測系統為根據紀錄拉伸過程之施力與位移資料,以獲得材料之楊氏模數,該儀器校正適用之最大施力與位移行程範圍分別為200 mN與50 mm。

141

微波功率計校正程序

本報告提供微波功率計之標準校正程序。校正項目分為功率範圍及參考功率源兩部份。文中詳細說明校正前之準備事項、校正步驟,並附有校正報告之範例,本資料亦可作為精密校正人員訓練用。

可提供之量測頻率範圍及不確定度如下:

參考功率源部分:
參考頻率:50 MHz
參考功率:1 mW
相對擴充不確定度:0.51 %
功率範圍部分:
功率範圍:-25 dBm、-20 dBm、-15 dBm、-10 dBm、-5 dBm、0 dBm、5 dBm、10 dBm、15 dBm、20 dBm

相對擴充不確定度:0.28 %

142

微波散射參數及阻抗系統評估報告

本報告詳細敘述微波散射參數及阻抗量測系統(系統代碼U02)之評估方式與評估結果。本系統採用ISO/IEC Guide 98-3:20087.1之建議,以Type A及Type B的評估方式,計算出本系統之量測不確定度。文中並詳細說明分析誤差來源,及估算誤差方式,並依實際量測結果,訂定目前可提供之系統能量。

向量網路分析儀的量測不確定度與所使用的校正技術相關,因此在本報告中,敘述2.92 mm接頭以全雙埠 (Full 2-port) 方式,3.5 mm接頭以全雙埠 (Full 2-port) 方式,以及N接頭以全雙埠 (Full 2-port) 方式校正後之不確定度評估結果。另外,向量網路分析儀的量測不確定度也與儀器設定相關,本報告中將訂定儀器設定,操作者必須依循這些設定始可參考本報告之評估結果。評估的方式主要依據原廠評估方式所訂定,分為反射及透射兩大部分,反射部分又區分為反射係數及反射相位角,而透射部分也分為透射係數及透射相位角兩部分。至於頻段區分方式,針對Type N接頭的分段方式為10 MHz ~ 45 MHz、45 MHz ~ 2 GHz、2 GHz ~ 18 GHz等三段,3.5 mm接頭為10 MHz ~ 45 MHz、45 MHz ~ 2 GHz、2 GHz ~ 20 GHz、20 GHz ~ 26.5 GHz等四段,2.92 mm接頭為45 MHz ~ 2 GHz、2 GHz ~ 26.5 GHz、26.5 GHz ~ 40 GHz等三段。本系統所能提供的參數為S11、S22、S21、S12四種散射參數,提供校正Type N接頭的元件之頻率範圍為10 MHz至18 GHz,對3.5 mm接頭的元件為10 MHz至26.5 GHz,對2.92 mm接頭的元件為45 MHz至40 GHz,反射係數量測範圍為0至1,透射係數量測範圍為-60 dB至0 dB。

由於Type B的標準不確定度需視所使用之量測儀器、校正組件之接頭型式、量測之頻率範圍及散射參數值而定,因此本量測系統的擴充不確定度,仍須視待校件的特性、量測頻率以及量測結果而定,其Type A的標準不確定度亦僅分別依據2.92 mm接頭及3.5 mm接頭及Type N接頭之驗證件進行評估,當信賴水準為95 %,涵蓋因子(Coverage Factor)為2,擴充不確定度如下所述。

143

微波散射參數及阻抗系統網路元件校正程序

本報告敘述微波散射參數及阻抗量測系統(系統代碼U02)校正微波元件的程序。系統以向量網路分析儀(Vector Network Analyzer, VNA)為主要的量測儀器,本系統所能提供的參數為S11、S22、S21、S12四種散射參數,提供校正Type N接頭的元件之頻率範圍為10 MHz至18 GHz,對3.5 mm接頭的元件為10 MHz至26.5 GHz,對2.92 mm接頭的元件為45 MHz至40 GHz,反射係數量測範圍為0至1,透射係數量測範圍為 - 60 dB至0 dB。

由於Type B的標準不確定度視待校件不同而有差異,因此本系統量測的擴充不確定度,仍須視待校件的特性、所使用的量測儀器、接頭型式、頻率與待校件之散射參數值而定,當涵蓋因子(Coverage Factor)為2,信賴水準約為95 %,擴充不確定度如下所述。

144

雷射干涉式汞柱微壓原級標準系統評估報告

本系統評估報告乃針對雷射干涉式微壓原級標準進行評估。內容包括:系統簡介、量測原理、誤差分析,最後對量測壓力的計算與不確定度的評估均有詳細的描述。

本系統為 ITRI-CMS LIML1-10-2005 型式的雷射干涉式微壓原級標準,屬於微壓量測系統,其適用的壓力範圍為:

1 Pa~ 10   kPa

而不確定度經過詳細評估後,其擴充不確定度為:
U(PHR) =0.08 Pa              

其中擴充不確定度係組合標準不確定度與涵蓋因子k之乘積。涵蓋因子k=2為由具有效自由度veff=∞之t分配所得,相對應95 %之信賴水準。

待挍件為壓力計(壓力轉換器),以擴充不確定度表示之校正與量測能力:
0.25 Pa (涵蓋因子為2.04,信賴水準為95 %)

145

雷射干涉式汞柱微壓原級標準校正程序

本校正程序為雷射干涉式微壓原級標準校正各種壓力量測儀器之操作依據,說明校正過程中的準備事項、校正步驟、完成校正後應有步驟、資料分析及校正報告等校正程序。可供各類壓力轉換器、數字型壓力計、微壓計於校正時之依據,其適用範圍為l Pa~l0kPa。

146

雷射干涉儀校正系統評估報告

本文描述雷射干涉儀校正系統及其量測不確定的分析。分析方法係參考ISO/TEC Guide 98-3:2008,經分析各項誤差源後,校正系統的能量及不確定度評估結果如下:
◎ 校正項目:雷射干涉儀。
◎ 位移校正範圍:(0 ~ 10) m。
◎ 擴充不確定度(標準與待校干涉儀皆使用環境感測器時):
       0.12 um~1.2 um。

此文件屬於雷射干涉儀校正系統其相關代號為D18。

147

雷射干涉儀校正程序

本文件為國家度量衡標準實驗室對雷射干涉儀校正之依據。校正方式是利用一移動台產生 0 m 到 10 m 的位移,以標準雷射干涉儀與送校雷射干涉儀同時量測此相同的位移,由此得到兩套系統的位移量測值及差異值。

148

電子水平儀校正系統評估報告

本文件係電子水平儀校正系統評估報告,該系統係以小角度產生器為標準器,可產生標準之微小角度予待校電子水平儀作直接校正,故可提供電子水平儀之校正服務。

本報告係參考國際標準組織(ISO)的“量測不確定度表示法之指引”所述之方法,分析本系統各項誤差源及其對不確定度之影響,提供電子水平儀校正追溯服務。本校正系統係隸屬於小角度校正系統(系統代碼:D08)。

149

電子水平儀校正程序

本文件為對電子水平儀實施校正之操作依據,其適用於角度量測範圍為± 1° 以內之電子水平儀之校正。其校正方法係以小角度產生器所產生之角度變化為標準,直接校正其器示值。本校正系統係隸屬於小角度校正系統(系統代碼:D08)。

150

電波暗室電磁場強度量測系統評估報告

本報告詳細敘述電波暗室電磁場強度量測系統(系統代碼:U06)之系統能量評估方式及評估結果。此系統主要功能為提供對各型電場強度計進行量測校正之用。本報告內容包括系統簡介、校正原理、及不確定度評估方法。

本系統之評估方式主要依據ISO國際標準組織所出版之量測不確定度表示方式指引"ISO/IEC Guide 98-3:2008, Uncertainty of measurement —Part 3: Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM:1995)" [7.1]內所闡述之不確定度評估方式,分別對影響標準場強值之各參數進行量測、評估,而計算出Type A不確定度及Type B不確定度。文中詳細說明系統量測誤差來源及系統誤差估算方式,並依實際量測數據分析,訂出系統之校正能量及相對擴充不確定度(信賴水準約95 %,涵蓋因子為2)如下:

(1) 頻率範圍:0.5 GHz至4 GHz
最大電場強度範圍:100 V/m
相對擴充不確定度:0.85 dB(0.5 GHz至0.55 GHz)、0.76 dB(0.55 GHz至1 GHz)、0.7 dB(1 GHz至4 GHz)

(2) 頻率範圍:4 GHz至8 GHz
最大電場強度範圍:200 V/m
相對擴充不確定度:0.7 dB

151

電容量測系統評估報告-三端點電容器

本文係標準電容量測系統(系統代碼:E15)於待校件為三端點電容器,電容值為1 pF、10 pF、100 pF、1000 pF,之校正不確定度評估報告。所謂三端點電容器是指具兩個同軸接頭之電容器。校正方法為使用精密自動電容電橋量測標準電容器及待校電容器以比較其電容差值。

152

電容量測系統評估報告-四端點對及兩端點電容器

本文係標準電容量測系統(系統代碼:E15)之四端點對電容器及兩端點電容器之校正評估報告。校正方法為使用精密自動電容電橋量測標準電容器及待校電容器以比較其電容差值。

153

電動車充電站計量標準規範與相關量測技術發展資料分析報告

本技術報告提出各國電動車的發展、充電站設置的要求以及相關的計量標準規範,分析我國及歐洲、美國、中國、韓國、日本等國家(或地區)電動車充電站技術標準,包括供電系統、非車載充電樁、電氣性能與安全要求等相關規範標準及技術內涵。

154

線上奈米粒子產生技術

目前已有許多研究顯示製程中所使用之試劑純度直接影響了元件產品的效能,隨著高準確度製程的需求演進,製程試劑的品質必須逐年提升,若半導體在製造過程受到微量金屬或是奈米顆粒污染時,將會造成短路、漏電流、產生孔隙等缺陷,因此,如何精確量測試劑中的奈米顆粒是現今半導體產業逐步重視的研究議題。本研究利用單一氣膠產生裝置(Monodroplet generator, MDG)串接單一顆粒感應耦合電漿質譜技術(single particle inductively coupled plasma mass spectrometry, spICP-MS)進行奈米粒子之量測,其中,MDG作為各種複雜成份粒子之質量校正源,之後透過spICP-MS測量訊號強度,此訊號強度與粒子質量成正比,因此,利用此量測系統可進行奈米粒子粒徑之量測與校正標準。實驗結果顯示,利用單一氣膠產生裝置產生48.8 mm液珠,內含29.14 mg/kg之金離子標準液,進行NIST SRM 8013金粒子標準品之量測,所測得之粒徑為56.02 ± 2.67 nm,與NIST校正報告上TEM數值56 ± 0.5 nm相符,證實MDG-spICP-MS的方法可用來驗證溶液中金屬奈米顆粒尺寸,如此也提供了一種方式能利用單一氣膠產生裝置來製備各種複雜成份之粒子標準品。

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線距校正系統校正程序-計量型AFM

此技術資料為本中心對線距標準片實施技術性校正之依據,主要說明校正線距標準所需之儀器及校正步驟,校正範圍為50 nm至25 μm之線距標準片,本系統係由X軸及Y軸雷射干涉儀、精密微動台和原子力顯微鏡所組成。校正時將送校線距標準片置於微動台上,以原子力顯微鏡對準待校區域後下針進行影像掃描。量測時原子力顯微鏡做定點掃描,以LabVIEW軟體控制微動台並以雷射干涉儀記錄微動台在XY平面的位移和原子力顯微鏡內部Z軸高度變化。
本校正系統的評估方法參考國際標準組織(ISO)發行的「量測不確定度表示法的指引」分析各誤差源及擴充不確定度,並訂出本校正系統的校正能量為:
‧ 校正項目:線距標準片
‧ 量測範圍:50 nm至25 μm
‧ 最大量測區域:100 μm × 100 μm
‧ 擴充不確定度:
nm
‧ 擴充不確定度(U)方程式表示為:

其中,
P:線距,單位為nm
‧ 信賴水準:95 %
‧ 自由度:580 (50 nm)、180 (500 nm)、29 (3000 nm)
‧ 涵蓋因子(k):1.97 (50 nm)、1.98 (500 nm)、2.05 (3000 nm)
‧ 本評估報告隸屬於線距校正系統,系統代碼為D19。

156

線距校正系統評估報告 – 計量型AFM

本文為國家度量衡標準實驗室線距標準校正系統– XY軸計量型AFM評估報告。本校正系統提供量測範圍50 nm至25 μm的線距標準片之追溯校正服務。XY軸計量型AFM是由x軸及y軸雷射干涉儀、撓性三維微移動台、與原子力顯微鏡(atomic force microscope, AFM)所組成,量測時,裝載線距標準片的撓性三維微移動台進行x與y方向的移動,並以x軸及y軸雷射干涉儀記錄其位移,且移動過程中配合AFM於z軸所偵測的高度變化以完成線距標準片掃描及量測。
本校正系統之量測不確定度是依據ISO/IEC Guide 98-3:2008分析各誤差源及擴充不確定度,訂出本校正系統的校正能量。

157

線距量測系統評估報告–雷射繞射儀

本文件量測技術發展中心在執行國家度量衡標準實驗室維持運轉中,對光柵線距標準片使用雷射繞射儀校正之系統評估報告,本校正系統提供量測範圍280 nm~10 um的光柵線距。標準片之追溯校正服務。雷射繞射儀量測系統係由波長543 nm綠光雷射、精密角度定位轉磐、四象限位置感測器、隔振台和光學元件所組成,其校正光柵線距的方法係利用繞射原理的Littrow配置(Littrow Configuration),由所用的雷射波長和Littrow繞射角度來計算密集光柵線的線距本校正系統的評估方法參考國際標準組織(ISO)發行的「量測不確定度表示法的指引」分析各誤差源及擴充不確定度。

158

線距標準校正程序–雷射繞射儀

此技術資料為本中心對光柵線距標準使用雷射繞射儀實施技術性校正之依據,主要說明使用雷射繞射儀校正光柵線距標準所需之儀具及校正步驟,適用範圍為280 nm ~ 10 μm之光柵線距標準試片,雷射繞射儀是由雷射光源、精密角度定位轉盤、四象限位置感測器、隔振台和光學元件所組成,其校正光柵線距的方法係利用繞射原理的Littrow配置,由所用的雷射波長和Littrow繞射角度來計算密集光柵線的平均線距。

159

質量法高壓混合氣體供應系統實驗室環境溫度影響評估

質量法高壓混合氣體供應驗證系統(C08)於2018年新購秤重設備,擺放位置是光復院區8館110室,而系統原本舊秤重設備則是位在光復院區17館218室,兩者實驗室之環境溫度範圍有些許差異,前者為(20 ~ 26°C),後者為(20 ~ 23°C),為評估兩者實驗室之環境溫度差異是否會對於秤重結果造成影響,因此進行相關秤重試驗以評估之。

160

橫電磁波室電磁場強度量測系統校正程序

本報告敘述利用電磁場強度量測系統(U06)對電磁場強度計進行校正量測的校正程序。文中詳細說明如何應用此量測系統來校正各廠牌的電磁場強度計。本系統利用橫電磁波室來產生一均勻的平面波電磁場,並以精確之功率量測來定出此電磁場的位準,用以校正待校之場強度計。系統可提供校正之能量範圍如下,其信賴水準約95 %,涵蓋因子為2:

頻率範圍:100 kHz 至 500 MHz
最大電場強度範圍:200 V/m
相對擴充不確定度:8.4 % (0.77 dB)

161

橫電磁波室電磁場強度量測系統評估報告

本報告詳細敘述橫電磁波室電磁場強度量測系統(系統代碼:U06)之系統能量評估方式及評估結果。此系統主要功能為提供對各型電場強度計進行量測校正之用。本報告內容包括系統簡介、校正原理、及不確定度評估方法。

本系統之評估方式主要依據ISO國際標準組織所出版之量測不確定度表示方式指引"ISO/IEC Guide 98-3:2008, Uncertainty of measurement —Part 3: Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM:1995)" [7.1]內所闡述之不確定度評估方式,分別對影響標準場強值之各參數進行量測、評估,而計算出各Type A類不確定度及Type B類不確定度。文中詳細說明系統量測誤差來源及系統誤差估算方式,並依實際量測數據分析,訂出系統之校正能量及相對擴充不確定度(信賴水準約95 %,涵蓋因子為2)如下:

頻率範圍:100 kHz 至 500 MHz
最大電場強度範圍:200 V/m
相對擴充不確定度:8.4 % (0.77 dB)

162

壓力控制/校正器(DHI PPC4)評估報告

本系統評估報告乃針對壓力實驗室之壓力控制/校正器進行評估。內容包括:系統簡介、量測原理、誤差分析,最後對量測壓力的計算與不確定度的評估均有詳細的描述。本系統為 DHI PPC4型式的壓力控制/校正器,屬於汞柱壓力量測系統(系統代碼為P01),其適用的壓力範圍為0 kPa ~ 700 kPa。經過評估後,本系統之校正與量測能力為:

(1)絕對壓力量測
擴充不確定度:0.033 kPa
信賴水準:95 %
涵蓋因子:k = 2

(2)錶示壓力量測
擴充不確定度:0.032 kPa
信賴水準:95 %
涵蓋因子:k = 2

(3)待校件為壓力量測儀器(sensing-only pressure instrument)之校正與量測能力
擴充不確定度:0.034 kPa
信賴水準:95 %
涵蓋因子:k = 2

163

壓力控制/校正器(FLUKE/PPC4E 7M)評估報告

本系統評估報告乃針對壓力實驗室之壓力控制/校正器進行評估。內容包括:系統簡介、量測原理、誤差分析,最後對量測壓力的計算與不確定度的評估均有詳細的描述。本系統為 FLUKE/PPC4E 7M型式的壓力控制/校正器,屬於氣壓量測系統(系統代碼為P04),其適用的壓力範圍為0 kPa ~ 7000 kPa。經過評估後,本系統之校正與量測能力為:

(1)絕對壓力量測
擴充不確定度:0.37 kPa
信賴水準:95 %
涵蓋因子:k = 2

(2)錶示壓力量測
擴充不確定度:0.37 kPa
信賴水準:95 %
涵蓋因子:k = 2

(3)待校件為數字型壓力計之校正與量測能力
擴充不確定度:0.39 kPa
信賴水準:95 %
涵蓋因子:k = 2

164

環規校正系統評估報告-使用Labmaster雷射測長儀

此技術資料為量測中心對環規校正系統之不確定度評估依據,適用範圍為4 mm-200 mm內徑尺寸之環規,其校正方法係利用Labmaster雷射測長儀作內徑尺寸校正。以50 mm環規作雷射干涉儀歸零設定,再直接量測送校環規。其評估方法係參考國際標準組織(ISO)的ISO/IEC Guide 98-3;2008,尋求各項誤差源的要因對環規校正系統的影響來作一總合的不確定度評估。

165

環規校正程序─使用Labmaster雷射測長儀

本技術資料為本中心對環規實施內端點尺寸校正之操作依據,適用於4 mm~200 mm內徑尺寸之環規,其校正方法係利用Labmaster雷射測長儀作內徑尺寸校正。以標準環規作雷射干涉儀歸零設定,再直接量測送校環規。本文中有說明校正過程的準備事項、校正步驟、完成校正後應有步驟、資料分析及校正報告等。

本文件隸屬 D03量測系統。

166

薄膜量測系統校正程序-X射線儀

本技術文件為奈米與力學實驗室對外提供薄膜校正服務時之操作依據,所使用的系統為掠角X射線反射儀,系統代碼為D22,本系統適用於1.5 nm至200 nm 之SiO2、HfO2和Al2O3薄膜厚度,校正的方法為在量測品保方案的管制下,利用掠角X射線反射儀來量測薄膜的厚度。

本校正系統的校正能量為:

Ÿ校正項目:薄膜厚度標準片
ŸSiO2、HfO2和Al2O3薄膜厚度之量測範圍:1.5 nm 至 200 nm
Ÿ擴充不確定度:0.02 nm
Ÿ信賴水準:95 %
Ÿ涵蓋因子:2.06
Ÿ 有效自由度:25

167

薄膜量測系統校正程序-分光式橢圓偏光儀

本文件使用分光式橢圓偏光儀技術,校正薄膜厚度標準片之校正程序。本校正系統提供SiO2薄膜厚度之量測範圍為1.5 nm至1000 nm之追溯校正服務。

此系統是以波長掃瞄範圍為250 nm ~ 850 nm之分光式橢圓偏光儀來量測熱成長二氧化矽薄膜的物理與光學特性。透過最小平方法來擬合實驗中所量得的橢圓偏光函數,我們可以求得此熱成長二氧化矽層的薄膜厚度與折射率。

本校正系統依據ISO/IEC Guide 98-3:2008分析各誤差源及擴充不確定度,並訂出本校正系統的校正能量為:

Ÿ校正項目:薄膜厚度標準片
ŸSiO2薄膜厚度之量測範圍:1.5 nm 至 1000 nm
Ÿ擴充不確定度:0.10 nm
Ÿ信賴水準:95 %
Ÿ涵蓋因子:2

168

薄膜量測系統評估報告-X射線儀

本文件係量測技術發展中心在執行國家度量衡標準實驗室計畫中,對薄膜厚度標準片校正之系統評估報告,本校正系統提供SiO2、HfO2和Al2O3薄膜厚度之量測範圍為1.5 nm至200 nm之追溯校正服務。

X射線儀薄膜量測系統基本元件則包括一X射線射源、精密角度轉盤、薄膜測試片、及偵測器。X射線反射儀由銅靶激發後,經由Collimator後成為平行光束,當X射線進入物體表面時,於非常小角度(掠角)時產生全反射,全反射平行光束將再經由Collimator後,被偵測器吸收。在任意大於 的入射角下,反射率會隨著入射角的變大而突然降低,且此時會出現一振盪結構(被稱為“Kiessig Fringe”)。當此振盪週期(干涉週期)會隨膜厚而變,膜厚可以在精準的控制入射角下由觀察振盪結構來決定。

本校正系統的評估方法參考ISO/IEC Guide 98-3:2008分析各誤差源及擴充不確定度,並訂出本校正系統的校正能量為:

Ÿ校正項目:薄膜厚度標準片
ŸSiO2、HfO2和Al2O3薄膜厚度之量測範圍:1.5 nm 至 200 nm
Ÿ擴充不確定度:0.02 nm
Ÿ信賴水準:95 %
Ÿ涵蓋因子:2.06
Ÿ有效自由度:25

本評估報告隸屬於薄膜量測系統 (D22)

169

薄膜量測系統評估報告-分光式橢圓偏光儀

本文件為D22系統對校正薄膜厚度標準片之系統評估報告。本校正系統提供SiO2薄膜厚度之量測範圍為1.5 nm至1000 nm之追溯校正服務。

此系統是以波長掃瞄範圍為250 nm 至 850 nm之分光式橢圓偏光儀來量測熱成長二氧化矽薄膜的物理與光學特性。透過最小平方法來擬合實驗中所量得的橢圓偏光函數,我們可以求得此熱成長二氧化矽層的薄膜厚度與折射率。

本校正系統的評估方法依據ISO/IEC Guide 98-3:2008, Uncertainty of measurement — Part 3: Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM:1995)分析各誤差源及擴充不確定度,並訂出本校正系統的校正能量為:

Ÿ校正項目:薄膜厚度標準片
ŸSiO2薄膜厚度之量測範圍:1.5 nm 至 1000 nm
Ÿ擴充不確定度:0.10 nm
Ÿ信賴水準:95 %
Ÿ涵蓋因子:2

     
     
     

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  • 網站最新更新日期 : 2021/01/27
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