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促進高科技產業發展 New SI精準量測上路

促進高科技產業發展 New SI精準量測上路

國家度量衡標準實驗室 主任 林增耀

為了追求長期穩定的標準,國際度量衡大會決議,自2019年5月20日世界計量日起,國際單位制(Systeme International d'Unites,SI)中質量、電流、溫度、物量的基本單位定義將改以鏈結物理常數,不再以人造物或自然現象作為計量標準。

說到測量,相傳遠古時代,人們會用身體部位來當測量單位,像在古埃及,四個手根指頭的距離叫做掌尺,英國國王亨利一世也曾下令,拇指到鼻尖的距離是「碼」,18世紀前,世界各國沒有統一的量測單位,如此充滿不確定性的計量方式,衍生許多問題,嚴重影響世界貿易的進行,以及工業技術的發展,直到1875年,以法國為首等16個國家率先簽署「米制公約」,並確立計量制度,定義秒、公尺、公斤、安培、克耳文、莫耳、燭光等7個國際單位制基本單位。然而,隨著科技的日新月異,國際度量衡局(BIPM)發現原有計量單位定義已無法符合精準的需求;因此,重新定義SI基本單位極為重要且迫切,無論是工業4.0、精密醫療、智慧製造、半導體製程、物聯網及大數據等新科技,皆需要更加先進的計量技術與精準的計量標準作為強力後盾,藉以有效控管製造過程,提升產品品質,為此,國際度量衡局便著手將所有單位皆以物理常數來定義,提供穩定之計量標準以滿足科技與產業發展需求。

經濟部標準檢驗局委託工業技術研究院量測技術發展中心建置「國家度量衡標準實驗室」,由「國家度量衡標準實驗室」建立符合國際單位制的計量標準,提供我國各式量測儀器的校正。為了不在國際計量界缺席,維持經貿穩定並促進科技發展,我國於2002年加入國際度量衡委員會,並與105個國家及組織簽定「國家量測標準與校正╱測試報告相互認可協議」(CIPM-MRA),使國內產業接軌全球貿易體系,滿足台灣民生、安全、貿易、與科技發展的需求。

為了接軌國際,「國家度量衡標準實驗室」引進德國聯邦物理技術研究院製造的矽晶球,建立我國的矽晶球原級公斤標準系統,啟動以物理常數取代實體定義的新計量時代,為我國傳統及高科技產業提供精準的計量追溯體系,並提高我國在國際計量的能見度,量測儀器透過「國家度量衡標準實驗室」的計量校正服務,即可在國內完成校正,不須再送往國外。

新定義的實施,使基本單位不受時間地點影響,有助提升計量精準度,亦能作為工業製造、精密科技與國際貿易之技術後盾,譬如新電流定義有助提高微電流量測的精準度,確保半導體產業的前瞻量測能力;新溫度定義則能使材料、重工、煉鋼等高溫作業產業,在控制溫度方面更精準,提升製程品質。

國際單位制是人類社會運作的重要架構,新國際單位制上路,所提升的微量精準度雖然對日常生活影響不大,但對於高科技尖端精密產業的精準度與品質控管,卻有關鍵性的影響,預估對相關產業帶來的影響至少達一兆以上產值。在高科技尖端精密產業中,極微小的誤差都可能造成產品無法使用、甚至被退貨的情況,這會造成企業的財務損失,並嚴重打擊我國產業的信譽。與國際接軌的計量標準將有助於促進我國高科技產業發展,更是保持我國產業國際競爭力的一大關鍵。

 

 

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  • 網站最新更新日期 : 2019/10/14
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