När du går in i laboratoriet som rymmer NIST:s nyaste koordinatmätmaskin (CMM), du kanske först undrar över hur ingenjörer fick det in i rummet.

Vid cirka 11 fot i kuber (3,3 x 3,3 x 3,4 meter) och nästan 20, 000 pund (cirka 9, 000 kg), enheten - en modell som heter Xenos, tillverkad av det tyska företaget Zeiss - upptar ungefär hälften av laboratorierummets volym. Med mindre än 100 mm (inte riktigt 4 tum) luftrum, det skrapar nästan i taket.

Få instrumentet in i det underjordiska labbet på NIST:s Gaithersburg, Md., campus tog "lite kreativitet och mycket tålamod, "säger Vincent Lee från NIST's Physical Measurement Laboratory (PML). Han och hans kollegor visste att det var för stort för den rutt de normalt använder för att installera tung utrustning." Så vi var tvungna att improvisera och sänka ner det i ventilationsaxeln i byggnaden, "Säger Lee. De var också tvungna att slå ut en vägg från rummet och överbrygga en halv meters gap mellan utsidan och insidan.

Xenos kom till NIST för att hjälpa forskare att göra en mätning av "stort G, "den universella gravitationskonstanten som har undvikit exakta mätningar i århundraden. När experimentet är klart, dock, forskarna hoppas kunna införliva instrumentet i sin växande flotta av CMM, kan göra några av de mest exakta måtten i världen.

Koordinatmätmaskiner som Xenos använder beröringssonder för att mäta avstånden mellan punkter på ett objekt i tre dimensioner, med en miljondel av en meters känslighet för de mest exakta maskinerna. Kunder som förlitar sig på NIST för denna typ av mätningar inkluderar tillverkare av extremt precisionsdelar, såsom lager för flygmotorer, testa artefakter för andra klasser av mätmaskiner, och delar eller strukturer för system med hög noggrannhet. Andra kunder kommer från fordons- och elektronikindustrin, och från laboratorier som utför kalibreringar för sin egen kundkrets.

Med tillägget av Xenos, NIST:s dimensionella metrologigrupp har nu fyra CMM i ultrahög noggrannhetsklassen.

Denna nyaste maskin har också potential att utöka NIST:s mätförmåga eftersom dess arbetsvolym (det område som är tillgängligt för sonden) är mer än dubbelt så mycket som NIST:s andra CMM -system - 1,5 x 0,9 x 0,7 meter, ungefär lika stor som en tvättmaskin och torktumlare sida vid sida. Också, Xenos har ett sondhuvud som kan röra sig i alla tre dimensioner, betyder att, till skillnad från CMM med ett rörligt bord, känsliga delar som de för det stora G -experimentet är mindre benägna att störas under mätningen.

Än så länge, tester av systemets prestanda är "lovande, "Lee säger, "men det finns många andra saker vi behöver lära oss innan vi designar och utför mätningar för det stora G -experimentet.

En aktuell utmaning är att kontrollera CMM:s miljö. Fickor med varm eller kall luft i rummet kan förvränga maskinen eller till och med den del som mäts. För att säkerställa att temperaturen är jämnt fördelad, laboratoriet använder ett system som trycker ner luft från taket genom ventilerade golvplattor. Men Xenos CMM är så stor att, som en sten som fastnat i en trädgårdsslang, det begränsar detta flöde, förhindrar att luften cirkulerar optimalt. Lee undersöker för närvarande flera lösningar för att förbättra problemet.

Det stora G -experimentet startar i vår och bör vara klart inom två år. "Efter det, vi planerar att börja trycka på Xenos -maskinen för användning för kalibreringar, "Säger Lee.

Under tiden, Han och PML -personal kommer att fortsätta att få en större förståelse för Xenos för att kunna förverkliga dess fulla potential.

Teamet säger att det kommer att ta år och år att lära sig maskinens finesser, göra noggranna jämförelser med dess CMM och andra längdmätningsmaskiner, och utför noggrant utförda experiment för att kunna bedöma kapaciteten hos denna nya maskin. "Det var verkligen en stor ansträngning att få det till där det är just nu, "Säger Lee." Och jag är inte förvånad över att det kommer att ta samma sak, eller ännu mer, för att verkligen förstå CMM:s potential. "