Realización del ampere por transporte de electrones individuales (bomba de electrones)

Fundamento

Desde la redefinición del SI, el ampere queda fijado por el valor exacto de la carga elemental. Un dispositivo de un solo electrón transfiere un número contado de electrones por ciclo a una frecuencia controlada, de modo que la corriente generada es I = e·f, trazable directamente a la definición.

Matriz (en qué muestra)

Patrón nacional / laboratorio primario

Equipamiento necesario¿Dónde lo compro?

Criostato de dilución (mK); dispositivo de bomba de electrones; generador de frecuencia atómico; comparador criogénico de corriente para amplificar y verificar.

Reactivos¿Dónde lo compro?

Helio-3 y helio-4; nitrógeno líquido.

Material de laboratorio¿Dónde lo compro?

Criostato; blindajes magnéticos.

Consumibles¿Dónde lo compro?

Criogenos.

Unidad

A · pA · nA

Rango de referencia

1 pA – 100 nA (con incertidumbres relativas del orden de 10⁻⁷)

Norma que describe la técnica

SI Brochure, BIPM, 9ª edición (definición del ampere)

Edición y vigencia de la norma

Folleto del Sistema Internacional de Unidades del BIPM, 9ª edición (2019), que incorpora la redefinición de las unidades base a partir de constantes físicas. Las mises en pratique de cada unidad se actualizan por separado y son de acceso libre.

Volumen de muestra

No corresponde: no se toma muestra

Conservación y transporte

El instrumento a calibrar viaja en su estuche, con su certificado anterior. Los patrones se quedan en el laboratorio, en ambiente controlado de temperatura y humedad. Trabaja a temperatura de milikelvin, en un refrigerador de dilución.

Límite de detección típico

Del orden de 1 electrón por ciclo: corrientes de picoamperes

Incertidumbre típica

Incertidumbre relativa del orden de 10⁻⁷; es la realización directa de la definición del ampere

Área

Metrología y calibración; Física y mecánica

Fecha de última actualización: 3/9/2026