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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 Metrology Institute)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、水素の効率的利用を実現する計量システムなど次世代の計量技術開発を推進します。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。

可搬型マスターメーター法による水素計量精度検査装置の画像

可搬型マスターメーター法による水素計量精度検査装置

物理計測標準研究部門では、エネルギーや電子機器、先端材料などの多くの産業の基盤となる、電気、時間・周波数、温度、光の計量標準の整備と供給、ならびに関係する計測技術の研究開発を行っています。また、次世代標準を目指して、光格子時計(時間標準)や単一電子素子(電流標準)の研究開発を行うとともに、新たな産業技術を生み出す分析・センシング・評価技術の研究にも取り組んでいます。

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

一対多型の有機化合物校正技術

分析計測標準研究部門では、放射線医療や防護、食品の放射能測定、環境騒音や振動の測定などの定量的基準となり、医療、分析、検査の信頼性、安全性を支える国家計量標準の整備と供給を行います。また、量子ビームなどを用いたインフラ診断やナノ材料の評価をはじめ、各種先端計測、分析、評価、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線量標準

計量標準普及センターでは、計量標準の普及や利用促進に関わる業務全般に取り組んでいます。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・法定計量機関との連携活動、計量器の校正・試験・検査や標準物質頒布の窓口業務、法定計量の技術基準に関する関係行政機関との連携・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。

計量研修センターにおける計量教習の画像

計量研修センターにおける計量教習の実施

最近の研究成果

検温用サーモグラフィーの確かな温度基準となる平面黒体装置を開発

非接触検温などで用いられるサーモグラフィーの測定温度の精確(精密かつ正確)な基準となる平面黒体装置を開発した。物体からの赤外線放射量を温度に換算して可視化するサーモグラフィーは、近年、新規感染症の防疫現場において非接触検温に利用されている。ただし、サーモグラフィーは外的要因などに左右されやすいため取り扱いには注意点が多く、精確な温度基準の使用が推奨されている。温度基準としては、これまで平面黒体装置が使用されてきたが、赤外線の放射率が十分でないために周囲の温度や発熱体などの影響を受けやすく、精確な温度測定が困難だった。今回、黒色樹脂の表面構造を工夫して赤外線における理想的な黒体(放射率1)に極めて近い材料を作製し、体温付近における温度と赤外線放射量をプランクの黒体放射の法則に基づき精確に換算できる平面黒体装置を開発した。これにより、サーモグラフィーの性能試験、測定対象・周囲環境の影響といった誤差要因の評価のほか、温度表示の現場校正が可能になる。サーモグラフィーによる体表温度の精確な計測を通じて、非接触検温の信頼性向上へ貢献するものと期待される。

計量標準総合センター域の最近の研究成果の概要図

今回試作した平面黒体装置(左)、黒体表面の電子顕微鏡像(中央)、サーモグラフィー画像例(右)

デュアルコム分光を用いた平板光学材料の超高精度な屈折率・厚さ計測手法を開発

慶應義塾大学、産業技術総合研究所の研究グループは、平板材料の厚さと屈折率を、同時に極めて高精度に計測する技術を開発しました。光学レンズをはじめとした光学素子の設計には、材料を構成する物質の屈折率を正確に決定することが不可欠です。また、光学レンズ加工前の平板材料の正確な厚さの決定も重要です。今回、光の位相変化量を正確に直接計測できるデュアルコム分光法を用いて、平板シリコン材料の厚さと屈折率を、非接触で、多波長に対して高精度に同時計測する手法を開発しました。本手法は、材料の屈折率を、平板形状のまま、究極的な精度で計測できる画期的なものです。今後、各種光学材料の正確な屈折率計測に応用することで、光学素子の高精度設計につながることが期待できます。

計量標準総合センターの最近の研究成果の概要図

図(a):シリコン平板があるときと無いときのデュアルコム分光によって計測した干渉時間波形。
図(b):今回決定したシリコン平板の屈折率(挿入図は拡大図)。

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や水素の効率的利用を実現する計量システムなど次世代の計量技術開発を推進します。

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、光などの計量標準・計測技術と、その応用技術の開発

エネルギーや電子機器、先端材料などの多くの産業の基盤となる、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電磁環境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)や単一電子素子(電流標準)の研究開発を行うとともに、光周波数コムによるガス分析技術や単一光子検出・イメージング技術、電磁波センシング技術、熱電特性評価技術など、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

三重点実現装置(左)、単一光子検出器(中央)および高周波平面回路計測装置(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、国家標準にトレーサブルな標準物質の生産・頒布の他、関連する計測・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

分析機器の校正、分析方法の妥当性確認に利用できるNMIJ認証標準物質

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

医療や分析・検査産業を支える国家計量標準の整備・普及と先端計測技術の開発

分析計測標準研究部門では、医療、分析、検査の信頼性、安全性の基盤となる放射線、放射能、中性子、音響、振動に関する国家計量標準の整備と供給、関連する計測技術の開発を行います。具体的には放射線治療・診断装置や放射線防護・検査、食品の放射能測定のための標準の開発、次世代の中性子捕捉療法(BNCT)のための標準の開発、防災に資する音響・振動関連の計測技術の開発などに取り組みます。

また、インフラ診断や材料の開発・評価に役立つX線、陽電子、中性子、レーザー、超音波、イオンなどをプローブとした先端計測技術や、超高温環境下での材料特性評価、画像計測による変位・ひずみ分布解析などの技術の開発を行います。

これらの計量標準と先端計測技術の開発と普及により、社会課題の解決やイノベーションの創出、安全な社会の実現に貢献します。

分析計測標準研究部門の研究イメージ画像

2年以上連続動作可能なリアルタイムモニタ機能をもつ放射線線量計

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では、計量標準の普及や利用促進に関わる業務全般に取り組んでいます。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・法定計量機関との連携活動、計量器の校正・試験・検査や標準物質頒布の窓口業務、法定計量の技術基準に関する関係行政機関との連携・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。

セミナー、講演会、成果発表会、NMIJ計測クラブ、展示会出展などを通じ、広く社会に計量標準の利用促進を図るとともに、計量トレーサビリティに関する啓発活動を行っています。また、ウェブサイト、パンフレット等を通じ、計量標準に関わる成果の普及も行っています。

計量標準普及センターの研究イメージ画像

NMIJパンフレット・SIパンフレット(左)、「計量」についての啓発ウェブサイト(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
計量標準普及センターWEBサイト

 

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)

個別のお問合せ先はこちらをご覧ください。

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国立研究開発法人産業技術総合研究所