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計量標準総合センターのh1タイトルバナー

日常生活から先端産業までを支える計量標準

計量標準総合センター(NMIJ)は、持続可能な社会の構築、生活・環境の評価と向上、産業の国際競争力強化への貢献を目指し、国家計量標準機関(NMI: National MetrologyInstitute)として国が整備すべき計量標準の開発・供給と利活用促進、計量標準の普及、計量標準に関連した計測技術の開発、法定計量業務の実施と人材の育成について重点的に取り組みます。


重点戦略概要

計量標準の整備と利活用促進

ユーザーニーズなどを勘案し定期的に更新される国の知的基盤整備計画に基づいて、長さ、質量、時間などの物理標準と高純度、組成系などの標準物質の開発・範囲拡張・高度化などの整備を行います。また計量標準の利活用を促進するため、参照標準器や各種センサの開発を通じ、計量標準トレーサビリティの高度化を図ります。さらに国際単位系(SI)に定める単位の定義改定に対応するなどの次世代計量標準の開発を進めます。

計量標準の普及活動

より広いユーザーが計量標準を利活用できるよう環境を整備し、情報提供や相談などにより計量標準の普及促進に取り組みます。また、計量標準の管理・供給、国際計量標準と工業標準への貢献および計量標準供給制度への技術支援を行います。製品の認証に必要となる計量標準の国際同等性を確保します。計量法の運用に係る技術的な業務と審査、およびそれに関連する支援を行います。

計量標準に関連した計測技術の開発

計量標準に係る計測・分析・解析手法および計測機器・分析装置の開発・高度化を行います。工業標準化や国際標準化を推進し、開発した機器・技術、コンサルティング業務により、ユーザーにソリューションを提供します。研究開発の基盤強化に資する計量に係るデータベースの整備・高度化に取り組みます。

法定計量業務の実施と人材の育成

計量法の適切な執行のため、特定計量器の基準器検査や型式承認試験などの試験検査・承認業務を着実に実施します。また、計量教習などにより人材育成に取り組みます。さらに、新しい技術に基づく計量器の規格策定などにも積極的な貢献を図ります。

4研究部門および1普及センターの重点戦略

計量標準総合センターでは、工学計測標準研究部門、物理計測標準研究部門、物質計測標準研究部門、分析計測標準研究部門、計量標準普及センターの4研究部門と1普及センターにて、上記の重点戦略に取り組みます。
工学計測標準研究部門では、自動車に代表されるものづくり産業の高度化に役立つ、幾何学量、質量、力学量、流量などに関連する国家計量標準の整備と普及、関係する計測・評価技術の開発を行います。また、アボガドロ定数精密測定による質量標準などの次世代計量標準の開発を推進します。さらに、試験検査と承認業務などの法定計量業務を実施します。

キログラムの再定義を目指すシリコン球とレーザー干渉計(アボガドロ定数精密測定用)の画像

キログラムの再定義を目指すシリコン球とレーザー干渉計(アボガドロ定数精密測定用)

物理計測標準研究部門では、エネルギーや電気・電子機器産業などに資する、電気、電磁波、周波数、温度、光などに関連する国家計量標準の整備と普及、関係する計測・評価技術の開発を行います。また、光格子時計による時間標準や単電子ポンプによる電流標準、熱力学温度計測などの次世代計量標準の開発を推進します。

次世代の時間標準を目指す光格子時計の画像

次世代の時間標準を目指す光格子時計

物質計測標準研究部門では、高純度標準物質および、生体関連や組成系、先端材料系標準物質など、材料・化学産業などに資する国家計量標準の設定と標準物質の整備・普及、関係する計測・評価技術の開発を行います。また、材料、計量、評価技術などに係る信頼性が明示されたデータベースを維持・高度化します。

有機標準物質の整備と普及を加速する定量NMRの画像

有機標準物質の整備と普及を加速する定量NMR

分析計測標準研究部門では、医療機器の信頼性確保に必要な治療用標準に代表される、分析・検査産業などに資する放射線、超音波などの基盤となる国家計量標準の整備と普及を行います。また、微細構造計測技術や非破壊検査用X 線発生技術など、関係する先端計測・評価・分析・検査技術の開発を行います。

医療用リニアックを用いた治療レベル線量標準の画像

医療用リニアックを用いた治療レベル線量標準

計量標準普及センターでは、計量標準の円滑な供給を通じて、計量標準の普及を図ります。また、計量標準の品質管理、計量法に係る計量技術に関する関係機関との調整、国内の計量技術者の計量技術レベルの向上のための計量教習などを行うとともに、法定計量の技術に関する相談、講習などを行い、役立つ情報を提供します。


最近の研究成果

ポスト5G/6Gの低消費電力化に向けた超広帯域での材料計測技術

高周波平面回路などに用いる金属材料の導電率を100 GHz超までの超広帯域にわたって簡便に測定する技術を開発した。高周波回路では、誘電体基板の誘電損失と金属線路の導電率で決まる導体損失により回路全体の伝送損失が決まる。金属と誘電体の接着性を保持するために誘電体表面は粗化されるが、ミリ波帯では粗化による導電率の低下が問題となっていた。しかし従来の導電率計測では極小の誘電体柱からなる共振器が必要であり、また誘電体柱のサイズで決まる単一周波数のみでの測定しかできないことから、100 GHz超の周波数帯で金属導電率を簡便に計測する技術は確立されていなかった。今回、誘電体基板で金属箔を挟んだ誘電体共振器に対して、その高次モード励振の共振特性の鋭さから導電率を厳密に決定できる電磁界解析アルゴリズムを開発することで、誘電体の精密な機械加工を必要としない簡便な測定系により、金属導電率を10 GHz~100 GHz超の超広帯域にわたって簡便にかつ従来技術と同等の精度で計測する技術を実現した。今回開発した技術により、5Gや6Gの低消費電力化に向けた先端材料開発が加速すると期待される。

計量標準総合センターの最近の研究成果の概要図

開発したミリ波帯導電率測定用の共振器

ドーピング検査用の認証標準物質を供給開始

ドーピング検査の対象物質である4-ヒドロキシクロミフェンと3β,4α-ジヒドロキシ-5α-アンドロスタン-17-オンについて定量の基準となる標準液を認証標準物質として開発しました。国際競技大会などで信頼性の高いドーピング検査を行うには、高度な分析機器に加えて、目的成分について正しい濃度が保証されている標準物質が不可欠であることから、世界ドーピング防止機構(以下「WADA」という)からオリンピック・パラリンピックでの検査基盤強化の一環として産総研に支援の要請がありました。そこで産総研は、定量核磁気共鳴分光法(qNMR)などの測定技術を用いて、禁止物質の代謝物を成分とする認証標準物質(標準液)2種類を開発しました。これらの認証標準物質は2020年3月24日から委託事業者を通して検査分析機関などへの頒布を開始する予定であり、オリンピックやパラリンピックをはじめとする国際競技大会などでのドーピング検査の信頼性向上に貢献します。

計量標準総合センターの最近の研究成果の概要図

ドーピング検査における認証標準物質の役割

研究ユニット

工学計測標準研究部門

幾何学量・質量・力学量・流量などに関連する国家計量標準の整備と普及、計測・評価技術の開発

工学計測標準研究部門では、自動車に代表されるものづくり産業の高度化に役立つ、幾何学量・質量・力学量・流量などに関連する国家計量標準の整備と普及、関係する計測・評価技術の開発・高度化を行います。これら開発・高度化した計測・評価技術および計測機器を用いて、ユーザーが必要とするソリューションの提供に務めます。

また、新たなキログラムの定義に基づく微小質量の計測技術の開発など、次世代計量標準の開発を推進します。

さらに、産業標準や国際標準をはじめとする基準認証業務への貢献を図ります。

加えて、計量法の規制が要求される、特定計量器と呼ばれる計量器の型式承認や、その検定に必要な基準器の検査など、商取引における消費者保護などを目的とした法定計量業務を実施します。

工学計測標準研究部門の研究イメージ画像

微小質量計測に向け開発中の電圧天秤

研究拠点

つくばセンター(中央)

所在地

〒305-8563 茨城県つくば市梅園1-1-1 中央第3
電話:029-861-4346 FAX:029-861-4099
工学計測標準研究部門WEBサイト

物理計測標準研究部門

産業基盤となる電気、時間・周波数、温度、光の計量標準・計測技術と、その応用技術の開発

エネルギーや電子機器、材料などの多くの産業の計測基盤となる、電気、時間・周波数、温度、光の計量標準と計測技術の研究開発を行っています。電圧・抵抗・インピーダンスなどの電気標準は、電気計測の信頼性向上やアンテナ・EMC 評価技術の確立を支援します。365日24時間稼働する時間・周波数標準を開発し、協定世界時への貢献を行っています。

またLED 照明やレーザー加工技術の開発に不可欠な光放射標準、半導体製造管理や環境観測に重要な温度標準を確立して、産業界へ供給しています。

さらに次世代標準を目指して、光格子時計(時間標準)や単一電子トンネリング素子(電流標準)の研究開発を行うとともに、光コムによる環境ガス分析技術や単一光子による分光イメージング顕微鏡など、新たな産業技術を生み出す研究にも取り組んでいます。

物理計測標準研究部門の研究イメージ画像

光格子時計(左)、単一光子検出器(右)

研究拠点

つくばセンター(中央)

所在地

〒305-8563 茨城県つくば市梅園1-1-1 中央第3
電話:029-861-4346 FAX:029-861-4099
物理計測標準研究部門WEBサイト

物質計測標準研究部門

標準物質を通じて確かな値を全ての人に

物質計測標準研究部門では、化学分析の基礎を支えるpH標準液や元素標準液、生活・食品の安全性確保に不可欠な生体関連標準物質や組成系標準物質、高品質な工業製品の開発・生産で利用される先端材料系標準物質など、材料・化学産業などへ資する国家計量標準の設定と標準物質の整備・普及、関係する計測・評価技術の開発を行います。

また、材料、計量、評価技術などにかかる信頼性が明示されたデータベースの維持・高度化を行っています。

物質計測標準研究部門の研究イメージ画像

有機標準物質の整備と普及を加速する定量NMR

研究拠点

つくばセンター(中央)

所在地

〒305-8563 茨城県つくば市梅園1-1-1 中央第3
電話:029-861-4346 FAX:029-861-4099
物質計測標準研究部門WEBサイト

分析計測標準研究部門

分析・検査産業を支える国家計量標準の整備・普及と先端計測・評価技術の開発

分析計測標準研究部門では、医療用リニアックを用いた治療レベル線量標準、食品の放射能測定、環境騒音の低減に資する標準などに代表される、医療の信頼性、分析・検査産業の発展を支える放射線・放射能・中性子・音響・振動に関連する国家計量標準の整備と普及を行います。

また、ナノ材料の評価などに必要な微細構造解析と製品や施設など構造物の非破壊検査のために、陽電子、X 線、レーザー光やイオンなどをプローブとした先端計測、評価、分析および検査技術の研究開発を行います。

これら分析と計測に関する標準と先端技術を分析・検査産業などを通じて普及し、より豊かで安全な社会の構築に貢献します。

分析計測標準研究部門の研究イメージ画像

陽電子プローブ微小構造分析装置

研究拠点

つくばセンター(中央)

参画する技術研究組合

  • 新構造材料技術研究組合(ISMA)

所在地

〒305-8568 茨城県つくば市梅園1-1-1 中央第2
電話:029-861-4346 FAX:029-861-4099
分析計測標準研究部門WEBサイト

計量標準普及センター

計量標準の利用促進と円滑な供給を通して社会や産業界における計量の信頼性を向上

計量標準普及センターは、計量標準の普及や利用促進のための渉外業務を担当しています。計量標準や法定計量に関する広報活動、相談対応、国際機関や海外計量標準機関との連携活動、計量器の校正・試験や標準物質頒布の窓口業務、法定計量技術に関する関係行政機関との調整、計量技術者育成のための計量教習を実施しています。

また、当センターでは、2019年5月20日の世界計量記念日に施行された、国際単位系(SI)における基本単位の定義改定に関する特設ウェブサイトを公開しています。この特設ウェブサイトではSI 基本単位の新しい定義を紹介すると共に、改定後のSI が拓く新しい科学技術について多くの情報提供を行っています。

計量標準普及センターの研究イメージ画像

国際単位系(SI)定義改定に関わる特設ウェブサイト(上)、燃料油メーターの検定のための教習設備(下)

研究拠点

つくばセンター(中央)

所在地

〒305-8563 茨城県つくば市梅園1-1-1 中央第3
電話:029-861-4346 FAX:029-861-4099
計量標準普及センターWEBサイト

研究ラボ

  • ドーピング検査標準研究ラボ
  • サステナブルインフラ研究ラボ

計量標準総合センター研究戦略部

連絡先:計量標準総合センター研究戦略部 研究企画室

メール:nmij-liaison-ml*aist.go.jp(*を@に変更して送信下さい。)
話:029-861-4346(計量標準調査室)


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国立研究開発法人産業技術総合研究所