近日，中國科學技術大學在溫度基準測量方面取得進展，采用全頻域測量方法，實現了無線型模型依賴的ppm級精度多普勒展寬測溫（DBT）。
研究團隊采用腔模色散光譜技術，實現了從“光強測量”到“頻率測量”的范式轉變。團隊采用模式線寬僅為0.6kHz的高精細度光學腔，選擇最簡單的雙原子分子一氧化碳R(10)(3-0)躍遷為測量對象，在2Pa至17Pa的低氣壓條件下記錄光譜數據。
實驗采用低氣壓測量與零壓外推策略，剝離了分子碰撞對譜線展寬的干擾。高精細度光腔使得測量靈敏度提高，并在低氣壓下獲得足夠的探測信噪比。
實驗結果顯示，DBT測溫值與標準鉑電阻溫度計的偏差僅為-2.0±3.6mK，統計不確定度7ppm，系統不確定度9ppm，將系統不確定度控制在10ppm以內。即使采用不同的線型模型進行分析，壓力外推后結果都呈現出良好的一致性，表明該方法擺脫了對線型模型的依賴。
這一測量平臺為溫度計量提供了新標準，有望應用于分子碰撞物理研究和大氣環境遙感監測等領域。
相關研究成果發表在《物理評論快報》（Physical Review Letters）上。該成果與團隊近期在《科學進展》上發表的線強度比測溫法工作形成互補，創造了光譜學溫度計量精度的新紀錄。
研究工作得到國家自然科學基金和中國科學院戰略性先導科技專項等的支持。