किबल संतुलन: Difference between revisions

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राष्ट्रीय मानक और प्रौद्योगिकी संस्थान -4 किबल बैलेंस, जिसने 2015 की शुरुआत में पूर्ण संचालन प्रारंभ किया, ने 2017 में प्लैंक के स्थिरांक को 13 भागों प्रति बिलियन के भीतर मापा, जो कि किलोग्राम की एसआई आधार इकाइयों की 2019 की पुनर्परिभाषा में सहायता करने के लिए पर्याप्त सही था।

किबल बैलेंस इलेक्ट्रोमेकैनिकल मापने वाला उपकरण है जो क्षतिपूर्ति बल उत्पन्न करने के लिए आवश्यक विद्युत प्रवाह और वोल्टेज द्वारा परीक्षण वस्तु के वजन को बहुत सही रूप से मापता है। यह मैट्रोलोजी उपकरण है जो भौतिक स्थिरांक के आधार पर द्रव्यमान की किलोग्राम इकाई की परिभाषा को महसूस कर सकता है।^[1]^[2]

इसे मूल रूप से वाट संतुलन कहा जाता था क्योंकि परीक्षण द्रव्यमान का वजन वर्तमान और वोल्टेज के उत्पाद के समानुपाती होता है, जिसे वाट में मापा जाता है। जून 2016 में, इसके आविष्कारक, ब्रायन किबल की मृत्यु के दो महीने पश्चात वजन और माप के लिए अंतर्राष्ट्रीय समिति की इकाइयों की सलाहकार समिति के मेट्रोलॉजिस्ट उनके सम्मान में डिवाइस का नाम बदलने पर सहमत हुए।^[3]^[4] 2019 से पहले, किलोग्राम की परिभाषा भौतिक वस्तु पर आधारित थी जिसे किलोग्राम के अंतर्राष्ट्रीय प्रोटोटाइप (IPK) के रूप में जाना जाता है। किलोग्राम को फिर से परिभाषित करने के लिए वैकल्पिक दृष्टिकोण, 2013 में वज़न और माप पर सामान्य सम्मेलन (सीजीपीएम) ने इस परिभाषा को किब्बल संतुलन के उपयोग के आधार पर के साथ बदलने के लिए सहीता मानदंड पर सहमति व्यक्त की। इन मानदंडों को प्राप्त करने के बाद, सीजीपीएम ने 16 नवंबर, 2018 को सर्वसम्मति से एसआई आधार इकाइयों की 2019 को फिर से परिभाषित करने के लिए मतदान किया, जो 20 मई, 2019 से प्रभावी था, जो कि विश्व मेट्रोलॉजी दिवस के साथ मेल खाता था।^[3]^[5]^[6]^[7]^[8]

डिजाइन

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1927 में यूएस राष्ट्रीय मानक ब्यूरो (अब नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ स्टैंडर्ड एंड टेक्नोलॉजी) में प्रेसिजन एम्पीयर बैलेंस। वर्तमान कॉइल बैलेंस के नीचे दिखाई दे रहे हैं, जो सही बैलेंस आर्म से जुड़ा हुआ है। किब्बल बैलेंस एम्पीयर बैलेंस का विकास है।

किब्बल बैलेंस एम्पीयर संतुलन का अधिक सही संस्करण है, प्रारंभिक इलेक्ट्रिक करंट मापने वाला उपकरण जिसमें तार के दो करंट-ले जाने वाले कॉइल के बीच बल (भौतिकी) को मापा जाता है और फिर करंट के परिमाण की गणना करने के लिए उपयोग किया जाता है। किब्बल संतुलन विपरीत अर्थों में संचालित होता है; IPK या किसी भौतिक वस्तु का सहारा लिए बिना द्रव्यमान को मापने के लिए कॉइल में धारा को प्लैंक स्थिरांक की परिभाषा का उपयोग करके मापा जाता है।^[9] संतुलन वस्तु का वजन निर्धारित करता है; तब द्रव्यमान की गणना गुरुत्वाकर्षण के साथ स्थानीय पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण (गुरुत्वाकर्षण और केन्द्रापसारक प्रभावों को मिलाकर शुद्ध त्वरण) को सही रूप से मापकर की जाती है। इस प्रकार वस्तु के द्रव्यमान को करंट और वोल्टेज के रूप में परिभाषित किया जाता है - इलेक्ट्रॉनिक किलोग्राम।

उत्पत्ति

किब्बल बैलेंस में उपयोग किए जाने वाले सिद्धांत को यूके नेशनल फिजिकल लेबोरेटरी, यूके (एनपीएल) के ब्रायन किबल द्वारा 1975 में जाइरोमैग्नेटिक अनुपात के मापन के लिए प्रस्तावित किया गया था।^[10] 1978 में एनपीएल में इयान रॉबिन्सन और रे स्मिथ के साथ मार्क I वाट संतुलन बनाया गया था। ^[11]^[12] यह 1988 तक संचालित था।^[13] एम्पीयर बैलेंस विधि की मुख्य कमजोरी यह है कि परिणाम उस सहीता पर निर्भर करता है जिसके साथ कॉइल के आयामों को मापा जाता है। किब्बल बैलेंस अनिश्चितता के मुख्य स्रोत को हटाते हुए कॉइल की ज्यामिति के प्रभाव को रद्द करने के लिए अतिरिक्त अंशांकन चरण का उपयोग करता है। इस अतिरिक्त कदम में ज्ञात गति से ज्ञात चुंबकीय प्रवाह के माध्यम से बल कुंडली को स्थानांतरित करना सम्मलित है। यह वॉन क्लिट्जिंग स्थिरांक और जोसेफसन स्थिरांक के पारंपरिक मूल्यों की स्थापना से संभव था, जिनका उपयोग दुनिया भर में वोल्टेज और प्रतिरोध अंशांकन के लिए किया जाता है। इन सिद्धांतों का उपयोग करते हुए ब्रायन किबल और इयान रॉबिन्सन ने किबल मार्क II संतुलन का आविष्कार किया, जो 1990 में गोलाकार कुंडल का उपयोग करता है और निर्वात स्थितियों में संचालित होता है।^[14] संतुलन के इस मार्क टू संस्करण को बनाने के लिए ब्रायन किबल ने इयान रॉबिन्सन और जेनेट बेलिस के साथ कार्य किया। द्रव्यमान की SI इकाई: किलोग्राम की पुनर्परिभाषा में उपयोग के लिए पर्याप्त सही माप के लिए इस डिज़ाइन की अनुमति है।^[15] 2009 में नेशनल फिजिकल लेबोरेटरी से उत्पन्न होने वाले किबल बैलेंस को कनाडा का राष्ट्रीय अनुसंधान परिषद (NRC) में स्थानांतरित कर दिया गया, जहां दो प्रयोगशालाओं के वैज्ञानिकों ने उपकरण को परिष्कृत करना जारी रखा।^[16] 2014 में, एनआरसी शोधकर्ताओं ने उस समय प्लैंक स्थिरांक का सबसे सही माप प्रकाशित किया, जिसमें 1.8 की सापेक्ष अनिश्चितता थी।×10⁻⁸.^[17] एनआरसी शोधकर्ताओं द्वारा अंतिम पेपर मई 2017 में प्रकाशित किया गया था, जिसमें प्लैंक के स्थिरांक का माप केवल 9.1 भागों प्रति बिलियन की अनिश्चितता के साथ प्रस्तुत किया गया था, जो उस तिथि तक कम से कम अनिश्चितता के साथ माप था।^[18] अन्य किबल बैलेंस प्रयोग यूएस नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ स्टैंडर्ड्स एंड टेक्नोलॉजी (NIST), स्विस मेट्रोलॉजी का संघीय कार्यालय (METAS), बर्न में, वजन और माप के अंतर्राष्ट्रीय ब्यूरो (BIPM) पेरिस के पास और लेबोरेटोर नेशनल डे मेट्रोलॉजी एट डी में आयोजित किए जाते हैं। hatches, फ्रांस में निबंध (एलएनई)।^[19]

सिद्धांत

लंबाई का संवाहक तार $L$ जिसमें विद्युत धारा प्रवाहित होती है $I$ शक्ति के चुंबकीय क्षेत्र के लंबवत $B$ इन चरों के उत्पाद के बराबर लोरेंत्ज़ बल का अनुभव करता है। किब्बल संतुलन में, धारा भिन्न होती है जिससे कि यह बल भार का प्रतिकार करे $w$ द्रव्यमान का $m$ मापा जाना। यह सिद्धांत एम्पीयर बैलेंस से लिया गया है। $w$ द्रव्यमान द्वारा दिया जाता है $m$ स्थानीय गुरुत्वाकर्षण त्वरण से गुणा $g$ . इस प्रकार,

w=mg=BLI.

किबल बैलेंस मापने की समस्या से बचाता है

B

और

L

दूसरे अंशांकन चरण में। ही तार (व्यवहार में, कुंडल) ज्ञात गति से ही चुंबकीय क्षेत्र के माध्यम से चला जाता है

v

. फैराडे के प्रेरण के कानून द्वारा, संभावित अंतर

U

तार के सिरों पर उत्पन्न होता है, जो बराबर होता है

BLv

. इस प्रकार

U=BLv.

अज्ञात उत्पाद

BL

देने के लिए समीकरणों से हटाया जा सकता है

UI=mgv.

m=UI/gv.

इस प्रकार साथ में $U$ , $I$ , $g$ , और $v$ सही रूप से मापा जाता है, यह इसके लिए $m$ . का सही मान देता है

समीकरण के दोनों पक्षों में शक्ति (भौतिकी) के आयाम हैं, जिन्हें इंटरनेशनल सिस्टम ऑफ यूनिट्स में वाट में मापा जाता है; इसलिए मूल नाम वाट संतुलन। उत्पाद $BL$ , जिसे ज्यामितीय कारक भी कहा जाता है, दोनों अंशांकन चरणों में तुच्छ रूप से समान नहीं है। कॉइल पर कुछ स्थिरता स्थितियों के अनुसार ज्यामितीय कारक केवल स्थिर होता है। ^[20]

कार्यान्वयन

File:Kibble-balance-in-weighing-mode.png

वजनी मोड

मूविंग मोड

किबल बैलेंस का निर्माण किया जाता है जिससे कि द्रव्यमान को मापा जा सके और वायर कॉइल को बैलेंस स्केल के तरफ से दूसरी तरफ काउंटरबैलेंस मास के साथ निलंबित कर दिया जाए। सिस्टम दो मोड के बीच बारी-बारी से संचालित होता है: वजन और हिलना। वायु उछाल के प्रभावों को दूर करने के लिए संपूर्ण यांत्रिक उपतंत्र निर्वात कक्ष में संचालित होता है।^[21]

वजन करते समय, सिस्टम दोनों को मापता है $I$ और $v$ . सिस्टम निरंतर वेग पर चुंबकीय क्षेत्र के माध्यम से कॉइल को खींचने के लिए कॉइल में करंट को नियंत्रित करता है $v$ . कुंडल स्थिति और वेग मापन सर्किटरी वेग को निर्धारित करने और इसे बनाए रखने के लिए आवश्यक वर्तमान को नियंत्रित करने के लिए सही घड़ी इनपुट के साथ इंटरफेरोमीटर का उपयोग करता है। जोसेफसन जंक्शन वोल्टेज मानक और एकीकृत वोल्टमीटर युक्त एम्मिटर का उपयोग करके आवश्यक वर्तमान को मापा जाता है।

चलते समय, सिस्टम मापता है $U$ . सिस्टम कॉइल को करंट देना बंद कर देता है। यह काउंटरबैलेंस को कॉइल (और द्रव्यमान) को चुंबकीय क्षेत्र के माध्यम से ऊपर की ओर खींचने की अनुमति देता है, जिससे कॉइल में वोल्टेज अंतर होता है। वेग मापन परिपथ कुंडली की गति की गति को मापता है। यह वोल्टेज उसी वोल्टेज मानक और एकीकृत वोल्टमीटर का उपयोग करके मापा जाता है।

एक विशिष्ट किबल संतुलन मापता है $U$ , $I$ , और $v$ , किन्तु स्थानीय गुरुत्वाकर्षण त्वरण को मापता नहीं है $g$ , क्योंकि $g$ समय के साथ तेजी से नहीं बदलता। अतिरिक्त, $g$ अत्यधिक सही और सही ग्रेविमीटर का उपयोग करके उसी प्रयोगशाला में मापा जाता है। इसके अतिरिक्त, संतुलन अत्यधिक सही और सही आवृत्ति संदर्भ पर निर्भर करता है जैसे वोल्टेज और वर्तमान की गणना करने के लिए परमाणु घड़ी। इस प्रकार, द्रव्यमान माप की सहीता और सहीता किबल संतुलन, ग्रेविमीटर और घड़ी पर निर्भर करती है।

प्रारंभिक परमाणु घड़ियों की तरह, प्रारंभिक किब्बल बैलेंस तरह का प्रायोगिक उपकरण थे और बड़े, महंगे और नाजुक थे। 2019 तक, मानक उपकरणों को कीमतों पर तैयार करने के लिए कार्य चल रहा है जो किसी भी मेट्रोलॉजी प्रयोगशाला में उपयोग की अनुमति देता है जिसके लिए द्रव्यमान के उच्च-सही माप की आवश्यकता होती है।^[22] साथ ही बड़े किबल बैलेंस, माइक्रोफैब्रिकेटेड या एमईएमएस वाट बैलेंस (जिसे अब किबल बैलेंस कहा जाता है) का प्रदर्शन किया गया है।^[23] लगभग 2003 के बाद से। ये माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक और एक्सीलरोमीटर में उपयोग किए जाने वाले समान सिलिकॉन डाइ पर गढ़े गए हैं, और विद्युत और ऑप्टिकल माप के माध्यम से एसआई-परिभाषित भौतिक स्थिरांक के लिए नैनोन्यूटन से माइक्रोन्यूटन रेंज में छोटे बलों को मापने में सक्षम हैं। उनके छोटे पैमाने के कारण, एमईएमएस किब्बल संतुलन अतिरिक्त बड़े उपकरणों में प्रयुक्त आगमनात्मक बलों के अतिरिक्त इलेक्ट्रोस्टैटिक का उपयोग करते हैं। पार्श्व और मरोड़^[24] वेरिएंट का भी प्रदर्शन किया गया है, मुख्य अनुप्रयोग (2019 तक) परमाणु बल माइक्रोस्कोप के अंशांकन में है। कई टीमों द्वारा सही माप उनके परिणामों को औसत करने में सक्षम बनाता है और इसलिए प्रायोगिक त्रुटि को कम करता है।^[25]

माप

पारंपरिक विद्युत इकाइयों (एसआई इकाइयों के अतिरिक्त) में विद्युत प्रवाह और संभावित अंतर का सही मापन किया जाता है, जो कि जोसेफसन स्थिरांक #KJ-1990 और वॉन क्लिट्ज़िंग स्थिरांक #RK-1990 की निश्चित पारंपरिक विद्युत इकाई पर आधारित हैं। $K_{\text{J-90}}$ और $R_{\text{K-90}}$ क्रमश। वर्तमान किब्बल संतुलन प्रयोग SI इकाइयों में पारंपरिक वाट के मान को मापने के बराबर हैं। परंपरागत वाट की परिभाषा से, यह उत्पाद के मूल्य को मापने के बराबर है $K_{\text{J}}^{2}R_{\text{K}}$ पारंपरिक विद्युत इकाइयों में इसके निश्चित मान के अतिरिक्त SI इकाइयों में:

{\frac {1}{K_{\text{J}}^{2}R_{\text{K}}}}={\frac {1}{K_{\text{J-90}}^{2}R_{\text{K-90}}}}{\frac {\{mgv\}_{\text{W}}}{\{UI\}_{W_{90}}}}.

ऐसे मापों का महत्व यह है कि वे प्लैंक स्थिरांक का प्रत्यक्ष माप भी हैं $h$ :

h={\frac {4}{K_{\text{J}}^{2}R_{\text{K}}}}.

इलेक्ट्रॉनिक किलोग्राम का सिद्धांत प्लैंक स्थिरांक के मान पर निर्भर करता है, जो कि 2019 तक सही मान है। यह मीटर के समान है जिसे प्रकाश की गति से परिभाषित किया जा रहा है। सही रूप से परिभाषित स्थिरांक के साथ, किबल बैलेंस प्लैंक स्थिरांक को मापने के लिए उपकरण नहीं है, जबकि यह द्रव्यमान को मापने के लिए उपकरण है:

m={\frac {UI}{gv}}.

यह भी देखें

गौई संतुलन

संदर्भ

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बाहरी संबंध

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Bureau International des Poids et Mesures
Swiss Federal Office of Metrology

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[22] Conover, Emily (June 3, 2019). "This tabletop device turns the quantum definition of a kilogram into a real mass". ScienceNews.

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[24] Portoles, Jose F.; Cumpson, Peter J. (2013). "A compact torsional reference device for easy, accurate and traceable AFM piconewton calibration". Nanotechnology. 24 (33): 335706. doi:10.1088/0957-4484/24/33/335706.

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-इसे मूल रूप से [[वाट]] संतुलन कहा जाता था क्योंकि परीक्षण द्रव्यमान का वजन वर्तमान और वोल्टेज के उत्पाद के समानुपाती होता है, जिसे वाट में मापा जाता है। जून 2016 में, इसके आविष्कारक, [[ब्रायन किबल]] की मृत्यु के दो महीने बाद, [[वजन और माप के लिए अंतर्राष्ट्रीय समिति]] की इकाइयों की सलाहकार समिति के मेट्रोलॉजिस्ट उनके सम्मान में डिवाइस का नाम बदलने पर सहमत हुए।<ref name="NPL">{{cite web
+इसे मूल रूप से [[वाट]] संतुलन कहा जाता था क्योंकि परीक्षण द्रव्यमान का वजन वर्तमान और वोल्टेज के उत्पाद के समानुपाती होता है, जिसे वाट में मापा जाता है। जून 2016 में, इसके आविष्कारक, [[ब्रायन किबल]] की मृत्यु के दो महीने पश्चात [[वजन और माप के लिए अंतर्राष्ट्रीय समिति]] की इकाइयों की सलाहकार समिति के मेट्रोलॉजिस्ट उनके सम्मान में डिवाइस का नाम बदलने पर सहमत हुए।<ref name="NPL">{{cite web
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 से पहले, किलोग्राम की परिभाषा भौतिक वस्तु पर आधारित थी जिसे किलोग्राम के अंतर्राष्ट्रीय प्रोटोटाइप (IPK) के रूप में जाना जाता है।
 किलोग्राम को फिर से परिभाषित करने के लिए वैकल्पिक दृष्टिकोण, 2013 में वज़न और माप पर सामान्य सम्मेलन (सीजीपीएम) ने इस परिभाषा को किब्बल संतुलन के उपयोग के आधार पर के साथ बदलने के लिए सहीता मानदंड पर सहमति व्यक्त की। इन मानदंडों को प्राप्त करने के बाद, सीजीपीएम ने 16 नवंबर, 2018 को सर्वसम्मति से एसआई आधार इकाइयों की 2019 को फिर से परिभाषित करने के लिए मतदान किया, जो 20 मई, 2019 से प्रभावी था, जो कि विश्व मेट्रोलॉजी दिवस के साथ मेल खाता था।<ref name="NPL"/><ref>{{cite journal |doi=10.1126/science.356.6339.670 |pmid=28522473 |title=Plot to redefine the kilogram nears climax |journal=Science |volume=356 |issue=6339 |pages=670–671 |year=2017 |last1=Cho |first1=Adrian }}</ref><ref name=Milton16>{{cite web |url=http://www.sim-metrologia.org.br/docs/2016Presentations/BIPM%202016.pdf#page=10 |page=10 |title=Highlights in the work of the BIPM in 2016 |first=Martin |last=Milton |date=14 November 2016 |access-date=1 September 2017 |archive-url=https://web.archive.org/web/20170901031605/http://www.sim-metrologia.org.br/docs/2016Presentations/BIPM%202016.pdf#page=10 |archive-date=1 September 2017 |url-status=dead }}</ref><ref>[http://www.bipm.org/en/committees/cipm/meeting/105.html Decision CIPM/105-13 (October 2016)]</ref><ref>{{Cite news|url=https://www.nist.gov/news-events/news/2018/11/historic-vote-ties-kilogram-and-other-units-natural-constants|title=Historic Vote Ties Kilogram and Other Units to Natural Constants|last=Materese|first=Robin|date=2018-11-16|work=NIST|access-date=2018-11-16|language=en}}</ref>
 == डिजाइन ==
 [[Image:Ampere balance 1927.jpg|thumb|1927 में यूएस [[राष्ट्रीय मानक ब्यूरो]] (अब नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ स्टैंडर्ड एंड टेक्नोलॉजी) में प्रेसिजन एम्पीयर बैलेंस। वर्तमान कॉइल बैलेंस के नीचे दिखाई दे रहे हैं, जो सही बैलेंस आर्म से जुड़ा हुआ है। किब्बल बैलेंस एम्पीयर बैलेंस का विकास है।]]किब्बल बैलेंस [[एम्पीयर संतुलन]] का अधिक सही संस्करण है, प्रारंभिक इलेक्ट्रिक करंट मापने वाला उपकरण जिसमें तार के दो करंट-ले जाने वाले कॉइल के बीच [[बल (भौतिकी)]] को मापा जाता है और फिर करंट के परिमाण की गणना करने के लिए उपयोग किया जाता है। किब्बल संतुलन विपरीत अर्थों में संचालित होता है; [[IPK]] या किसी भौतिक वस्तु का सहारा लिए बिना द्रव्यमान को मापने के लिए कॉइल में धारा को [[प्लैंक स्थिरांक]] की परिभाषा का उपयोग करके मापा जाता है।<ref>{{Cite news|url=https://www.nist.gov/si-redefinition/kilogram-kibble-balance|title=Kilogram: The Kibble Balance|last=Materese|first=Robin|date=2018-05-14|work=NIST|access-date=2018-11-22|language=en}}</ref> संतुलन वस्तु का वजन निर्धारित करता है; तब द्रव्यमान की गणना गुरुत्वाकर्षण के साथ स्थानीय पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण (गुरुत्वाकर्षण और केन्द्रापसारक प्रभावों को मिलाकर शुद्ध त्वरण) को सही रूप से मापकर की जाती है। इस प्रकार वस्तु के द्रव्यमान को करंट और वोल्टेज के रूप में परिभाषित किया जाता है - इलेक्ट्रॉनिक किलोग्राम।
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 में नेशनल फिजिकल लेबोरेटरी से उत्पन्न होने वाले किबल बैलेंस को [[कनाडा का राष्ट्रीय अनुसंधान परिषद]] (NRC) में स्थानांतरित कर दिया गया, जहां दो प्रयोगशालाओं के वैज्ञानिकों ने उपकरण को परिष्कृत करना जारी रखा।<ref>{{cite web|url=http://www.npl.co.uk/engineering-measurements/mass-force-pressure/mass/research/npl-watt-balance|title=Kibble balances : Research : Mass & Force : Science + Technology : National Physical Laboratory|website=www.npl.co.uk}}</ref>
 में, एनआरसी शोधकर्ताओं ने उस समय प्लैंक स्थिरांक का सबसे सही माप प्रकाशित किया, जिसमें 1.8 की सापेक्ष अनिश्चितता थी।{{e|-8}}.<ref>{{cite journal |doi=10.1088/0026-1394/51/2/S5 |title=A determination of Planck's constant using the NRC watt balance |journal=Metrologia |volume=51 |issue=2 |pages=S5–S14 |year=2014 |last1=Sanchez |first1=C. A. |last2=Wood |first2=B. M. |last3=Green |first3=R. G. |last4=Liard |first4=J. O. |last5=Inglis |first5=D. }}</ref> एनआरसी शोधकर्ताओं द्वारा अंतिम पेपर मई 2017 में प्रकाशित किया गया था, जिसमें प्लैंक के स्थिरांक का माप केवल 9.1 भागों प्रति बिलियन की अनिश्चितता के साथ प्रस्तुत किया गया था, जो उस तिथि तक कम से कम अनिश्चितता के साथ माप था।<ref>{{cite journal |doi=10.1088/1681-7575/aa70bf |title=A summary of the Planck constant determinations using the NRC Kibble balance |journal=Metrologia |volume=54 |issue=3 |pages=399–409 |year=2017 |last1=Wood |first1=B. M. |last2=Sanchez |first2=C. A. |last3=Green |first3=R. G. |last4=Liard |first4=J. O. |doi-access=free }}</ref> अन्य किबल बैलेंस प्रयोग यूएस नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ स्टैंडर्ड्स एंड टेक्नोलॉजी (NIST), स्विस [[मेट्रोलॉजी का संघीय कार्यालय]] (METAS), बर्न में, [[वजन और माप के अंतर्राष्ट्रीय ब्यूरो]] (BIPM) पेरिस के पास और लेबोरेटोर नेशनल डे मेट्रोलॉजी एट डी में आयोजित किए जाते हैं। [[hatches]], फ्रांस में निबंध (एलएनई)।<ref>{{CODATA2006}}</ref>
 == सिद्धांत ==
 लंबाई का संवाहक तार <math>L</math> जिसमें विद्युत धारा प्रवाहित होती है <math>I</math> शक्ति के [[चुंबकीय क्षेत्र]] के लंबवत <math>B</math> इन चरों के उत्पाद के बराबर [[लोरेंत्ज़ बल]] का अनुभव करता है। किब्बल संतुलन में, धारा भिन्न होती है जिससे कि यह बल भार का प्रतिकार करे <math>w</math> द्रव्यमान का <math>m</math> मापा जाना। यह सिद्धांत एम्पीयर बैलेंस से लिया गया है। <math>w</math> द्रव्यमान द्वारा दिया जाता है <math>m</math> स्थानीय गुरुत्वाकर्षण त्वरण से गुणा <math>g</math>. इस प्रकार,
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 :<math>UI = mgv.</math>
 :<math>m = UI/gv.</math>
-साथ <math>U</math>, <math>I</math>, <math>g</math>, और <math>v</math> सही रूप से मापा जाता है, यह इसके लिए सही मान देता है <math>m</math>.
+इस प्रकार साथ में <math>U</math>, <math>I</math>, <math>g</math>, और <math>v</math> सही रूप से मापा जाता है, यह इसके लिए <math>m</math>. का सही मान देता है
 समीकरण के दोनों पक्षों में [[शक्ति (भौतिकी)]] के आयाम हैं, जिन्हें इंटरनेशनल सिस्टम ऑफ यूनिट्स में वाट में मापा जाता है; इसलिए मूल नाम वाट संतुलन। उत्पाद <math>BL</math>, जिसे ज्यामितीय कारक भी कहा जाता है, दोनों अंशांकन चरणों में तुच्छ रूप से समान नहीं है। कॉइल पर कुछ स्थिरता स्थितियों के अनुसार ज्यामितीय कारक केवल स्थिर होता है। <ref>{{cite journal |doi=10.1088/0026-1394/53/5/A46 |title=The watt or Kibble balance: A technique for implementing the new SI definition of the unit of mass |journal=Metrologia |volume=53 |issue=5 |pages=A46–A74 |year=2016 |last1=Robinson |first1=Ian A. |last2=Schlamminger |first2=Stephan |doi-access=free }}</ref>
 == कार्यान्वयन ==
 [[File:Kibble-balance-in-weighing-mode.png|thumb|वजनी मोड]]
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 }}</ref>
 साथ ही बड़े किबल बैलेंस, माइक्रोफैब्रिकेटेड या [[एमईएमएस]] वाट बैलेंस (जिसे अब किबल बैलेंस कहा जाता है) का प्रदर्शन किया गया है।<ref>{{cite journal |doi=10.1088/0957-4484/14/12/009 |title=Accurate analytical measurements in the atomic force microscope: a microfabricated spring constant standard potentially traceable to the SI |journal=Nanotechnology |volume=14 |issue=12 |pages=1279–1288 |year=2003 |last1=Cumpson |first1=Peter J. |last2=Hedley |first2=John }}</ref> लगभग 2003 के बाद से। ये माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक और एक्सीलरोमीटर में उपयोग किए जाने वाले समान सिलिकॉन डाइ पर गढ़े गए हैं, और विद्युत और ऑप्टिकल माप के माध्यम से एसआई-परिभाषित भौतिक स्थिरांक के लिए नैनोन्यूटन से माइक्रोन्यूटन रेंज में छोटे बलों को मापने में सक्षम हैं। उनके छोटे पैमाने के कारण, एमईएमएस किब्बल संतुलन अतिरिक्त बड़े उपकरणों में प्रयुक्त आगमनात्मक बलों के अतिरिक्त इलेक्ट्रोस्टैटिक का उपयोग करते हैं। पार्श्व और मरोड़<ref>{{cite journal |doi=10.1088/0957-4484/24/33/335706 |title=A compact torsional reference device for easy, accurate and traceable AFM piconewton calibration |journal=Nanotechnology |volume=24 |issue=33 |pages=335706 |year=2013 |last1=Portoles |first1=Jose F. |last2=Cumpson |first2=Peter J. }}</ref> वेरिएंट का भी प्रदर्शन किया गया है, मुख्य अनुप्रयोग (2019 तक) [[परमाणु बल माइक्रोस्कोप]] के अंशांकन में है। कई टीमों द्वारा सही माप उनके परिणामों को औसत करने में सक्षम बनाता है और इसलिए प्रायोगिक त्रुटि को कम करता है।<ref>{{cite web|title=NPL Kibble Balance|url=https://www.npl.co.uk/kibble-balance|accessdate=23 May 2022}}</ref>
 == माप ==
-{{More citations needed section|date=May 2019}}
 पारंपरिक विद्युत इकाइयों (एसआई इकाइयों के अतिरिक्त) में विद्युत प्रवाह और संभावित अंतर का सही मापन किया जाता है, जो कि जोसेफसन स्थिरांक #KJ-1990 और वॉन क्लिट्ज़िंग स्थिरांक #RK-1990 की निश्चित [[पारंपरिक विद्युत इकाई]] पर आधारित हैं। <math>K_\text{J-90}</math> और <math>R_\text{K-90}</math> क्रमश। वर्तमान किब्बल संतुलन प्रयोग SI इकाइयों में पारंपरिक वाट के मान को मापने के बराबर हैं। परंपरागत वाट की परिभाषा से, यह उत्पाद के मूल्य को मापने के बराबर है <math>K_\text{J}^2 R_\text{K}</math> पारंपरिक विद्युत इकाइयों में इसके निश्चित मान के अतिरिक्त SI इकाइयों में:
 :<math>\frac{1}{K_\text{J}^2 R_\text{K}} = \frac{1}{K_\text{J-90}^2 R_\text{K-90}} \frac{\{mgv\}_\text{W}}{ \{UI \}_{W_{90}}}.</math>
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 इलेक्ट्रॉनिक किलोग्राम का सिद्धांत प्लैंक स्थिरांक के मान पर निर्भर करता है, जो कि 2019 तक सही मान है। यह [[मीटर]] के समान है जिसे [[प्रकाश की गति]] से परिभाषित किया जा रहा है। सही रूप से परिभाषित स्थिरांक के साथ, किबल बैलेंस प्लैंक स्थिरांक को मापने के लिए उपकरण नहीं है, जबकि यह द्रव्यमान को मापने के लिए उपकरण है:
 :<math>m = \frac{UI}{gv}.</math>
 == यह भी देखें ==
 * गौई संतुलन

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