Metrologia elettrica

Il campione quantistico di resistenza
Strumentazione del laboratorio criomagnetico

Il laboratorio realizza l’unità di resistenza, l’ohm (Ω), per mezzo dell’effetto Hall quantistico e il valore esatto della costante di von Klitzing.

La resistenza di Hall di dispositivi a semiconduttore (GaAs) è misurata in regime continuo e trasferita a resistori campione mediante un a) ponte potenziometrico, o b) un ponte a comparatore di correnti criogenico (CCC), nel campo da 1 Ω a 1 MΩ.

La strumentazione disponibile consente anche la caratterizzazione di materiali e dispositivi elettronici in temperatura (da 300 K a 300 mK) e in campo magnetico (da 0 a 16 T). Ponti a comparatore di correnti consentono di estendere la scala di resistenza sino a 1 μΩ e la taratura di trasduttori per correnti continue (DCCT).

Impedenza elettrica
Strumentazione del laboratorio di misura dell'impedenza

Il laboratorio realizza i campioni nazionali di resistenza elettrica in regime alternato, capacità elettrica e induttanza elettrica, con riferibilità alla resistenza quantizzata di Hall, nel campo di frequenze acustiche (50 Hz - 20 kHz).

Lo sviluppo si concentra sulla realizzazione di ponti di impedenza digitali, che abbiano semplicità circuitale e automazione senza sacrificare l’accuratezza di misura.

 

Contatti
Elettronica singolare
Strumentazione del laboratorio di elettronica singolare

Il laboratorio studia campioni per il controllo di singoli quanti di carica applicati ai campi della metrologia quantistica della corrente elettrica continua ed al campo della computazione quantistica.

La ricerca è incentrata su tecniche di misura facenti uso di sistemi criogenici a diluizione per la riduzione degli effetti derivanti dalle fluttuazioni termiche ed allo sviluppo di dispositivi innovativi volti alla realizzazione di correnti quantizzate correlate alla grandezza frequenza.

I dispositivi sviluppati si basano sulla tecnologia dei film sottili metallici e superconduttivi e sfruttano le peculiari proprietà dell’interferenza quantistica per controllare lo stato di carica di isole mesoscopiche.

Tensione e corrente in regime variabile, potenza ed energia
Strumentazione del laboratorio di tensione e corrente in regime variabile

Il laboratorio realizza i campioni nazionali di tensione, corrente, potenza ed energia, in regime sinusoidale e variabile nel tempo con riferibilità alle costanti fisiche fondamentali per mezzo dell’effetto Josephson e dell’effetto Hall quantistico.

I metodi di misura impiegati sono per trasferimento ac-dc termico e campionamento delle forme d’onda. I sistemi di misura disponibili sono:

  • un comparatore automatico di forze elettromotrici;
  • comparatori digitali di fase;
  •  wattmetro primario a campionamento e digitalizzatori a banda larga per le misure di power quality.
Radiofrequenza e microonde
laboratorio radiofrequenza

Il laboratorio realizza i campioni nazionali di

  • potenza
  • attenuazione 
  • impedenza (parametri di scattering)

nel campo di frequenze da 10 MHz a 50 GHz tramite sistemi microcalorimetrici ed analizzatori di reti vettoriali con riferibilità alle costanti fisiche fondamentali tramite l’effetto Josephson e la realizzazione pratica del metro.

Inoltre sono possibili misure dalla continua (DC) fino a 110 GHz.

Ultima modifica: 25/05/2017 - 14:19