高精度水平仪

p style=" line-height: 1.5em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 高等学校仪器设备对人才培养、科学研究、社会服务、文化传承创新及国际交流合作等核心工作具有支撑服务作用。仪器设备支撑体系的建设水平，关系到立德树人根本任务的落实效率。需要从落实根本任务的角度认识仪器设备平台建设，将根本任务观点内化于仪器设备支撑服务体系规划、建设、完善、服务等方面。 /p p style=" line-height: 1.5em margin-top: 10px " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 围绕“双一流”建设构建高水平仪器设备群落。仪器设备是科学研究、技术开发等工作的物质基础。应从服务突破关键科学问题和解决国家重大需求角度，规划统筹仪器设备的购置和管理。从简单的单一学科出发转变到服务前沿交叉学科与技术，聚焦新科学、新技术等原始创新需求，围绕关键核心尖端设备，搭建仪器群落，实现跨学科、多用途、全功能平台，提高仪器设备解决科学、技术问题能力效率。跳出学科、方向的藩篱，仪器设备群落才能够为大成果、大团队、大突破提供物质基础。 /p p style=" line-height: 1.5em margin-top: 10px " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 构建两支人才队伍。一是领军队伍的建设。利用领军人物所具有的战略眼光、学术视野、创新经验，为对仪器设备群落建设指明方向，构建先进仪器设备群落服务未来发展，优化现有群落充分发挥作用和潜力，淘汰落后群落，推动科技创新和发展。二是专业化技术支撑团队的建设。利用技术人员充分发掘并完善群落功能细节，提供科技问题技术解决方案，并由此提升技术支撑队伍的专业化水平。促进技术队伍融入创新团队，共享科研创新发展成果和荣誉，促进大国工匠精神与情怀传承。 /p p style=" line-height: 1.5em margin-top: 10px " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 创新仪器设备群落产学研新机制。仪器设备群落是多种技术、设备的聚合，不是一个学科、一个企业能够构建的。高校应改变仪器设备用户的传统定位，利用高校学科、人才等优势和丰富使用经验，对群落的技术、方案进行凝练，提出创新性思路，推动新方法、新方案的研发，成为仪器设备开发的主要动力之一。企业则应加大与高校之间联系，与高校共同开发高校尖端设备，形成仪器设备群落建设新思想。 /p p style=" line-height: 1.5em margin-top: 10px " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 发挥仪器设备群落在“三全育人”中的应用。仪器群落不仅仅为顶尖科学研究服务，也是“三全育人”鲜活的载体。高精尖设备的展示，可以使学生了解我国科技发展、社会进步的成果，增强自豪感、爱国情怀，也可以使学生正视我们与发达国家的差距。仪器设备的背后是一代代高校教职工的奋斗历程，发掘仪器设备背后的人文兼职，为“四史”教育的创新提供了方案。 /p p style=" line-height: 1.5em margin-top: 10px " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 高水平仪器设备群落是设备、人员、管理、情怀融合的支撑服务平台。四者的有机结合，有利于整合优化科技资源配置，必将为科技创新活力激发、创新人才培养、基础科学及核心技术原始创新、国际竞争和合作等提供高水平支撑服务。 /p

图一 高精度手提式X荧光仪图二 高精度伽玛能谱仪　　2016年5月25日，863计划资源环境技术领域办公室在北京组织召开了“十二五”863计划资源环境技术领域“放射性矿产探测与开发技术”项目的技术验收会议。　　“放射性矿产探测与开发技术”主题项目立足于解决隐伏砂岩铀矿勘查、采冶过程中的关键技术问题，提升我国铀矿勘查技术与装备的研发水平，为保障我国中长期核能产业发展和国防建设对铀资源的需求提供技术支撑。项目针对隐伏砂岩铀矿勘查采冶过程中的关键技术问题，完成了隐伏放射性矿产识别技术、地浸采铀模拟与控制技术、脉冲中子测井与铀定量解释技术研究及高精度能谱探测仪器研发工作。通过项目攻关，研发了砂岩型铀矿成矿环境、砂体识别与定位技术、铀矿化信息探测技术及GIS综合预测评价系统 查明了砂岩铀矿多种矿物的溶蚀规律，创建了砂岩型铀矿酸法和中性浸出体系和络合物形成的理论模型 研制了高精度手提式X射线荧光仪、微束微区野外X荧光矿物探针、高精度伽马能谱仪、高灵敏度野外测氡仪、脉冲中子铀矿测井仪等设备样机，并开发了配套软件。项目取得的技术成果在我国新疆伊犁、内蒙古二连和鄂尔多斯等北方大型砂岩型盆地的铀矿勘查、地浸采铀生产中得到了较大规模的应用，具有良好的社会和经济效益。　　会上，验收专家组听取了该项目首席专家关于项目执行情况的汇报，审阅了相关验收材料，并进行了质询。经讨论，验收专家组同意该项目通过技术验收。

人类的开展是在不断的认知社会、改造社会中得到实现的。在这个过程中，科学仪器也是人类不行缺少的重要工具，尤其是现代高、精、尖的科学仪器和设备，使得人类得到的信息更多、更快、更深入、更精确，同时也正是这些科学仪器，在支撑着各个领域的科学家们不断纵深探究。 而在科学技术一日千里的当下，科学仪器的开展不仅仅是仪器行业自身的表现，更直接表现了一个国家在科技上的实力和水平。同时，科学仪器的开展还会推动与之相关范畴的开展，例如医疗设备的革新可能会推动医疗工作的进一步开展，勘探设备的改良也会带动资源动力发现、发掘… … 总而言之，科学仪器对国家立异开展、科技进步有着重要的含义。我公司为客户顺利调试出高精度运动粘度测定仪：A1011自动运动粘度测定仪适用标准：GB/T265，可测量透明或不透明液体的同样精度，包括原油、轻重质燃料油、润滑油、添加剂、废油的运动粘度。也适用于测量含蜡量高样品，或含有在室温下不溶化成分样品的运动粘度。恒温、粘度测试、清洗、烘干等全自动机型，不需人员随机操作，操作员在放样后，可以离开现场，仪器可以自动完成全部任务。仪器特点:1.恒温、吸样、记时、计算、打印、清洗、烘干等过程全部自动完成。2.采用高速CPU与高精度AD，具有高可靠性和控温精度，并可同时存储256组实验数据。3.采用**5.0英寸480 × 272像素点真彩LCD显示屏；全中文操作界面，显示直观。4.采用**PT100传感器，温度测量快速准确。可同时对两种式样进行异步测定。技术参数:运动粘度测量范围：0.5-5000cSt(mm2/s)不同的粘度范围只需更换不同的粘度计控温范围：室温～120℃ 控温精度：±0.01℃分 辨 率：0.01℃ 实 验 孔：2孔显示方式：液晶显示时钟显示：年、月、日、时、分（掉电工作） 功率消耗：1500W 工作电源：AC220V±10%，50Hz环境温度：5～40℃ 相对湿度：≤85%外形尺寸：370mm×300mm×650mm 重 量：约28.4kg

日前，由河北先河环保科技股份有限公司承担的国家国际科技合作项目&ldquo 大气复合污染高精度自动检测仪及系统集成联合研发&rdquo 顺利通过了受科技部国际合作司委托，河北省科技厅组织的专家组的验收，并得到了省内外技术专家的高度评价。 　　针对近年来我国雾霾天气日趋严重，而国内大气复合污染监测技术相对落后的现状，河北先河环保科技股份有限公司与澳大利亚ECOTECH公司开展国际科技合作，引进了外方大气复合污染自动监测技术，经过消化吸收，研制开发了适合我国国情的各种大气复合污染物自动监测仪器，包括痕量气体自动监测仪(高精度二氧化硫监测仪、高精度氮氧化物监测仪、高精度一氧化碳监测仪)、温室气体自动监测仪(二氧化碳监测仪、甲烷监测仪)和霾的光散射特性监测仪浊度仪。大气复合污染物自动监测仪已经通过河北计量院的检测，各项指标达到国际同类产品的先进水平。仪器经成都市环境监测中心站等国内6个站点长期试运行，系统运行稳定，无人值守时间长，维护量小，操作简单，可以全面反映当地大气复合污染状况。 　　通过本次国际科技合作，先河公司还开发了大气复合污染监测平台软件，可以通过集成PM2.5、PM10、能见度、臭氧监测仪等环境监测仪器，形成完整的大气污染监测平台，可实现对以灰霾为主的区域大气复合污染进行及时、准确的监测和预测预报，为环境管理达到&ldquo 测得准、说得清、管得好&rdquo 的目标提供技术支持，促进我国环境管理水平的提升。

p 　　近日，中国科学院空天信息研究院和中国科学技术大学等单位联合研制出高速高精度激光汤姆逊散射仪。 /p p 　　今年5月，在“科大一环”磁约束聚变等离子体装置开展实验中，基于重复频率200赫兹、单脉冲能量5焦耳的激光脉冲，实现了小于5电子伏特的电子温度测量精度，电子温度安全预警时间间隔达5毫秒，所获得的预警时间是国际同类系统的一半，指标提高一倍。这标志着我国在该领域进入国际领先水平行列，为我国未来磁约束聚变能装置的高精度测量奠定了坚实基础。 /p p 　　据了解，在磁约束聚变反应装置工作过程中，偏滤器将承受巨大的能量泄放，需要对等离子体电子温度进行提前预警和实时反馈控制，实现脱靶而避免等离子体损伤器壁进而导致灾难性后果。基于高频高能激光的汤姆逊散射测量是精确测量等离子体电子温度的唯一可靠测量手段，激光的工作频率决定了温度预警的采样时间间隔，间隔越小系统预警越及时，装置运行安全系数越高。 /p p 　　受限于激光器能量和频率水平，我国以往等离子体温度诊断采用数十赫兹的低频激光器，采样间隔宽，遇到紧急情况无法及时预警，导致装置运行存在巨大风险。虽然采用多台低频率激光器合束技术可以满足预警时间间隔要求，但是这种方法可靠性大幅降低。欧洲和日本已经掌握了100赫兹工作频率的高能激光技术，预警时间间隔达到10毫秒，但这个预警时间间隔仍然较长，无法完全保证装置安全运行。 /p p 　　从2015年起，空天信息研究院联合中国科学院光电技术研究所和同济大学等单位历时3年时间，突破了高能量高光束质量激光传输与放大、激光相位共轭波前畸变校正、大口径/大尺寸激光放大模块、大功率脉冲激光驱动电源等关键技术，于2017年4月在国际上首次发布重复频率200赫兹、脉冲能量5焦耳、脉冲宽度6.6纳秒、光束质量1.7倍衍射极限的高频高能激光指标，将我国纳秒脉宽激光器的功率水平提高了1个数量级。研究团队研发出基本完善的工艺流程，核心器件/部件实现国产化，形成整机工程化制造能力。以200赫兹/5焦耳激光器为光源，中国科学技术大学攻克了大功率激光传输系统综合降噪、收集光学精准对焦、弱光信号探测提取等难题，成功地研制我国迄今精度最高的激光汤姆逊散射检测系统。 /p p 　　未来，研究团队将开展更高功率、更高频率激光器研发和更高精度的诊断实验，计划将激光器的工作频率提高至500赫兹，检测系统提供2毫秒的安全预警时间间隔和1电子伏特的电子温度测量精度，为下一代磁约束聚变装置安全运行提供高速预警手段。 /p p br/ /p

日前，中国兵器工业集团吉林江北机械制造有限责任公司已成功研制出填补国内空白的高精度标准测力仪，其技术指标达到国内领先水平。 　　标准测力仪是一种创新型的实用技术计量产品，广泛用于国家和国防各计量技术机构以及机械、冶金、航空、航天、船舶、兵器等行业，过去，我国一直不能自主生产，沿用国外型号产品长达半个世纪之久。为实现计量标准与国际接轨，经原国防科工委批准立项，该公司承担了其研制任务，经过艰苦努力，于近期成功研制出了3个系列17种拥有自主知识产权的高精度标准测力仪。 　　该测力仪具有机电双模式测量、轻便、用途广泛等功能和特性，技术水平较高，从而填补了国内空白，其中“数字式一体化标准测力仪”等5种测力仪还获得了国家实用新型专利。目前，该公司已成为全国生产测力仪型号最多、规格最全、精度最高的企业。

1. 油气行业甲烷减排势在必行工业革命以来，大气中的甲烷浓度增加了一倍多，甲烷所产生的温室效应在全球变暖中贡献了约三分之一。甲烷虽然影响巨大，但它是一种短期的气候污染物，在大气中的寿命大约为10年。如此短的生命周期意味着，通过减少甲烷排放可以较快降低全球变暖效应，有效调节全球气候变化。因此，甲烷减排是实现《巴黎协定》1.5℃温控目标的关键支柱之一。国际能源署（IEA）统计，2023年全球甲烷排放量为3.49×108 t，能源部门占比为36.8%，其中油气行业占能源部门排放总量的62%，达到0.80×108 t。根据IEA评估，油气行业有75%的甲烷减排可通过现有技术和最佳实践措施来实现，其中40%的减排可通过零成本管理实现。因此，油气行业甲烷减排潜力极大，且易于实现。国际上，欧美针对油气行业甲烷减排正陆续出台更加具体且日益严格的监管要求。在美国，2021年11月美国政府出台指导性文件《美国甲烷减排行动计划》，2022年8月美国总统签署的《通胀削减法案》中首次提出将对石油和天然气行业甲烷排放进行收费，2024年3月美国环保署（EPA）发布《新的、重建和改造的排放源的性能标准以及现有排放源的排放指南：石油和天然气行业气候审查》修订文件，2024年5月EPA发布《温室气体报告规则 石油和天然气系统》修订文件。在欧洲，2020年10月欧盟委员会出台指导性文件《欧盟甲烷减排战略》，2024年6月欧洲议会和理事会正式签署发布了欧盟首部旨在遏制欧洲和全球能源部门甲烷排放的法规《欧洲议会和理事会关于能源部门甲烷减排和修订（欧盟）2019/942的法规》。在我国，2023年11月生态环境部联合11部门发布国家政策文件《甲烷排放控制行动方案》，该文件提出了“十四五”和“十五五”期间甲烷排放控制目标，并明确指出，在“加强甲烷排放监测、核算、报告和核查体系建设”和“推进能源领域甲烷排放控制”中油气行业需要承担多项重要任务。2. 油气行业甲烷减排行动中关于先进监测设备的市场需求油气行业甲烷排放主要来自勘探、生产、加工和储运分销环节中的逃逸、放空和火炬不完全燃烧。逃逸性排放是指在各种设施及部件上无意或意外产生的泄漏。放空和火炬排放是维护安全等原因导致的有组织排放。油气行业甲烷排放呈现以下特点：（1）排放点数量多：每个生产现场或设施可能由成千上万个部件组成，其中可能包含几个到数百个排放点。（2）排放点地理分布广：每个井场、压缩站、天燃气厂和管道段都是潜在排放源，这些设施经常散布在偏远地区。（3）排放率的可变性：受许多因素影响，类似设备和工艺的排放率可能存在较大差异；此外，一些排放点是间歇性的。（4）难以感知：甲烷排放经常是无色无味的，在不使用专用检测设备情况下很难识别和估计排放。油气行业甲烷排放的这些复杂性特点给甲烷减排行动中的排放监测带来了巨大挑战。泄漏检测和修复（LDAR）以及测量、报告和验证（MRV）是油气行业甲烷减排行动中的两种重要系统方法。表1总结了这两种系统方法的基本定义、主要作用及相关甲烷排放监测的发展方向、法规进展和设备需求。表1 LDAR和MRV的基本定义、主要作用及相关甲烷排放监测的发展方向、法规进展和设备需求在国内高度重视甲烷减排的政策背景下，国内油气生产企业正在积极推动企业级甲烷减排行动，在LDAR和MRV应用中必然需要使用大量先进的场站级和源级甲烷排放监测设备。然而，国内高精度甲烷传感技术长期落后于国际先进水平，还没有国内设备制造商能够系统提供这些先进设备。在部分油气企业的试点和研究项目中，还是主要依赖使用进口设备。进口设备不仅存在使用成本过高的问题，也难以响应国内特定应用需求。因此，面对国内油气企业甲烷减排行动中对先进设备的广泛应用需求，迫切需要国内设备制造商加快研发高精度甲烷传感技术，并提供具备自主技术的场站级和源级甲烷排放监测设备。3. 油气行业甲烷排放监测的整体解决方案四方光电（武汉）仪器有限公司（简称四方仪器）是专业研制气体传感器及仪器仪表的高科技企业。四方仪器依托气体传感技术研发平台基础优势，成功研制了高精度TDLAS甲烷传感器模组，并为油气行业甲烷排放监测推出了一套整体解决方案，能够为油气生产企业提高LDAR检测效率、助力温室气体核算和构建MRV技术体系提供高精度甲烷排放监测及准确的定性与定量分析结果。3.1 四方仪器整体解决方案的框架体系本方案框架分为监测感知层、数据解析层和业务应用层。监测感知层主要产品包括：场站级水平的甲烷排放连续监测系统、车载甲烷排放监测系统和无人机甲烷排放监测系统；源级水平的便携式红外热像仪和便携式大流量采样器。多款监测设备和传感器组合适用于天然气生产开采、加工、储存、运输等不同环节，全方位、全流程采集和测量甲烷排放浓度等关键信息。数据解析层的软件平台基于5G网络通讯实时传输并显示测量数据，实时计算排放率，并判定排放事件和量化排放。数据解析层各软件平台分析结果相互结合可为业务应用层的油气生产企业应用目标提供关键技术支撑。图1 四方仪器整体解决方案的框架体系3.2 高精度TDLAS甲烷传感技术可调谐半导体激光吸收光谱法（TDLAS）是一种特别适用于高精度探测空气中甲烷含量的先进光学技术。TDLAS基本原理为，使用可调谐半导体激光器发射出特定波长激光束穿过被测气体，通过测量激光穿透气体后的强度衰减度，可以定量地分析计算获得被测气体的体积浓度。图2 TDLAS传感器原理图四方仪器研制的高精度TDLAS甲烷传感器模组具有以下技术特点：测量精度高，最小检测限可达ppb级；响应快，最高检测频率可达10Hz；具有极高的甲烷选择性，抗干扰能力强；环境适应性强；使用寿命长；模块化设计，易于安装与集成。图3 四方仪器TDLAS甲烷传感器模组3.3 四方仪器场站级和源级甲烷排放监测设备的核心技术、主要功能和应用范围图4 四方仪器-油气行业甲烷排放监测整体解决方案的应用示意图3.4 油田生产区域的甲烷排放监测应用设计图5 联合站区域甲烷排放连续监测的网格化监测点位设计图6 油井区域甲烷排放连续监测的网格化监测点位设计图7 油田生产区域车载甲烷排放监测的行驶路线及甲烷浓度示意图立即扫码下载《天然气管网全域多维气体监测一站式解决方案》

中科院上海光学精密机械研究所信息光学与光电技术实验室周常河、贾伟等人近期成功研制出高精度长程光栅的加工装置，其主要优点是速度快、精度高。利用该装置已加工出40微米、20微米、10微米、5微米等多种周期的高精度光栅。研制出的5微米周期光栅长度达到210mm，周期均匀性实验控制精度优于亚纳米级。该装置可以拓展加工米级光栅甚至更长光栅，研制的高精度长程光栅将显著提高我国在此领域的技术水平。 　　光栅尺是通过物体移动时，采用莫尔条纹或相关技术，通过移动光栅的计数，实现精密测量的技术，可以看作观测物体精密移动的&ldquo 眼睛&rdquo 。光栅尺以其小巧简单的结构，广泛应用于机床加工，电控移动平台等精密移动测量，其精度直接决定了精密机床的加工水平和精密移动平台的水平。光栅尺的核心部件就是高精度光栅，但高精度的光栅国外对我国实行禁运，特别是具有纳米精度的长程光栅，是我国高精度光栅尺产业必须解决的关键难题，也是目前纳米制造技术面临大尺度纳米加工精度的极大挑战。本次在高精度长程光栅研制方面取得的突破使得我国具有了制造高精度光栅尺光栅的能力，对我国机床高精度加工及精密移动平台等相关产业的发展具有积极推动作用。 研制成功的高精度长程光栅照片：上图：(a) 光栅长度210mm 下图：(b)显微图片，光栅周期5µ m，周期均匀性实验控制精度优于0.03nm。

记者6月21日从中国科学院古脊椎动物与古人类研究所获悉，中科院重大科研装备研制项目“225kV-3D-微分辨率ICT、450kV-通用型ICT”日前通过验收专家组评审，中科院古脊椎所高精度CT实验室正式建成。该高精度CT设备可实现对古生物化石、现生生物样本的高精度扫描、图像重建和处理，填补了国内该领域国产设备的空白。 　　据中科院古脊椎所介绍，该项目于2007年7月启动研发，在近4年时间里，中科院古脊椎所、中科院高能所和中科院自动化所科研人员齐心协力，根据古生物化石样品密度和空间分辨要求高的特殊性，瞄准世界“工业CT技术”在古生物领域应用的领先水平，以科学严谨的态度精心研制。该项目研制的225kV-3D-微分辨率ICT扫描标准测试样品空间分辨率达到5微米，密度分辨(相对)达到百分之一，指标可达到或接近国内外同类设备水平。 　　“我们这个项目的研发经费是1000万元人民币，刚好就是进口一整套高精度CT设备需要的费用。”中科院脊椎动物进化系统学实验室主任朱敏说，“没有这些设备，我们许多研究就必须与外国科研机构合作，将损失掉主要知识产权，而一些重要的标本更不可能拿出境外去扫描。把高科技CT仪器装备到古生物领域，等于为我国古生物学的研究平台装上了巨大的动力，将会使我国古生物领域的研究水平在现有的基础上再前进一步，为保持我国古生物学在世界上的领先地位起到重要作用。” 　　据介绍，高精度CT设备在地质学、现代生物学、考古学等学科领域也有广泛的应用价值，中科院古脊椎所高精度CT实验室未来将面向国内外开放，为成为国际古生物研究中心而努力。

新一代飞机向着大型、重载、长寿等方向发展，对其装配质量、精度等提出更高的要求。装配中几何尺寸、物理损伤等的高精度测量是调控飞机装配工艺、保证装配指标的基础和关键，对飞机服役性能有着重要的影响。本文围绕新一代飞机结构尺寸大幅增加、承力结构复材化发展下的需求，论述了大型飞机装配中高精度测量技术的研究进展，具体从大空间点位高精度测量方法、大型结构外形高精度测量方法、复合材料结构装配缺陷高精度检测技术等方面对国内外理论研究和技术应用进行了梳理和总结，并指明相关技术的未来发展趋势和前景。1 飞机装配那些事儿 飞机装配是飞机制造的关键环节，装配过程中涉及的学科范围广、技术标准要求高，属于典型的高端装备制造技术。飞机装配是将各种零、组、部件按照规定的技术条件和质量要求进行配合与连接，并进行检验与试验的工艺过程，装配的质量直接决定了飞机产品的外形精度、制造质量和服役性能等。 新一代飞机向着大型、重载、长寿等方向发展，其制造也向着高精度、低成本、柔性化、智能化等方向转变，对装配的精度、效率与质量均提出了更高的要求。此外，以纤维增强型复合材料为代表的轻质高强材料也逐渐由次承力结构升级为主承力结构。对此，开展大型飞机的大空间高精度测量、复合材料损伤的高精度检测方向的研究，是新一代飞机高效、高质装配的强有力支撑。图1高精度测量技术在飞机装配现场的应用2 飞机装配大空间测量场高精度测量方法 传统大空间测量场多使用单台或者单种测量设备进行构建，为满足大尺寸部件的高精度测量需求，组合式测量系统应运而生。通过组合多个测量设备或不同测量系统，往往可以达到一个较好的效果。 由于大空间测量场的特点，需要对其进行坐标配准，即将测量点坐标转换到全局坐标系下，并将数据进行融合。坐标配准、环境等因素往往会影响测量场的精度，所以还需要对测量场进行不确定度评估，并对误差进行补偿。因此，测量场配置优化、坐标系配准和不确定性评估等三个方面的内容是影响大空间测量场测量精度和效率的关键技术。图2 组合式大尺寸测量3 飞机大部件装配外形数字化高精度测量方法 飞机装配是保证飞机外形精度的重要环节，提高飞机部件装配外形检测水平对于提升飞机制造质量具有重要意义。飞机装配部件外形尺寸大、曲面形状复杂、型面测量数据量大，传统单一测量设备测量精度和效率之间的矛盾突出。随着近年来数字化测量技术的不断发展，其广泛应用于飞机大部件装配外形测量过程中，尤其在飞机大尺寸外形轮廓检测、飞机蒙皮对缝间隙、阶差检测以及铆钉平齐度检测等应用中展现出较大优势，这归功于其测量精度和效率的提高以及测量范围的扩大。在测量过程中会产生大量的点云数据，对大规模点云数据进行有效的优化处理对后续测量模型建立的准确度以及相关测量数值的精度十分重要。本章将具体针对数字化测量技术在飞机外形轮廓及蒙皮表面质量检测过程中的应用以及大规模点云数据的处理方法展开介绍。3.1　飞机大尺寸外形轮廓高精度检测航空产品中的大部件装配曲面外形准确度决定着飞机的气动/隐身性能，采用合理的方式对飞机大部件装配外形进行检测尤为重要。飞机曲面外形具有尺寸大、形状复杂、测量数据量大的特点，通常采用数字化测量方法实现大部件外形的高精度测量。早期数字化测量多采用接触式测量方法，以三坐标测量机为代表，常应用于整体叶片型面、中间整流罩的检测过程中。接触式测量具有测量精度高的优点，但缺点是效率低、易划伤目标表面且无法实现自动化测量。激光扫描法、结构光法、激光雷达法、摄影测量法等非接触式测量方法的出现提升了测量范围和测量效率，而且可开发性和自动化程度高的特点使它们在飞机大部件外形自动化测量方面展现出优势。表1列举了几种数字化测量系统并对其主要参数及优缺点进行了分析对比。表 1. 外形数字化测量系统对比但随着测量要求的进一步提高，单一设备无法兼顾测量精度和测量效率的矛盾愈发明显，近年来许多学者通过构建数字化组合测量系统，使设备性能互补，从而提高测量精度与效率。将关节臂测量仪、激光跟踪仪以及摄影测量组合，在飞机内襟翼上翼面外形精度测量上进行应用与验证，在保证外形测量精度的同时进一步提高了测量效率。此外，结合结构光重建和摄影测量技术也可实现高精度、高效率、非接触的大尺寸飞机结构外形的三维重建，精度可达到亚毫米量级（0.16 mm以下）。如图6所示。图 3 基于后方摄像机视觉定位的全局三维重建原理图为了进一步提升飞机大部件曲面外形的测量精度，需要对数字化测量系统进行站位规划与测量轨迹规划。测量仪器的站位规划是数字化测量的前提，站位的合理性直接影响着测量效率和精度。早期测量站位主要由操作者的经验决定，往往需要反复调整才能满足测量要求，测量效率低，难以满足现代飞机高效的测量需求。针对激光雷达测量飞机大部件外形测量需求，采用基于区域生长算法的站位规划方法得到初始站位，之后引入测量不确定度对其进行优化，该方法相比于经验法和聚类算法更具可行性和有效性。而对于飞机大型蒙皮柔性测量系统，效率优化的扫描站位规划被提出，提升了扫描效率和完整性。此外，规划轨迹可以使测量设备在满足测量条件的情况下充分发挥性能，最大程度上降低系统误差，提高扫描数据的精确度，从而提升测量精度与测量效率。对于包含激光跟踪仪和工业机器人的自动化扫描系统中的测量轨迹规划问题，首先在CATIA中按照结构特征类别进行轨迹的初始规划，之后对测量误差进行分析，建立系统误差预测模型并通过粒子群算法对测量轨迹做进一步优化，可达到快速找到满足扫描约束的同时系统误差最小的姿态的目的，从而提高曲面扫描的测量精度。为了提升结构光的检测精度，一种以改进贪心算法为基础的覆盖路径规划方法被提出，降低了视点数目，提升了结构光检测精度，从而提升了曲面外形测量精度，如图4所示。图 4 测量不确定度对比图。（a）文献方法；（b）目标采样法3.2　飞机部件外形表面质量高精度检测高精度数字化测量技术也广泛应用于飞机外形表面质量检测过程中，包括蒙皮对缝检测以及铆钉平齐度检测等。飞机蒙皮主要通过铆钉固定在机翼骨架外围，其作用是维持飞机的气动外形，必须承担一定的局部气动力，装配时要保证蒙皮对缝的间隙及阶差在允许范围内。此外，蒙皮表面铆钉平齐度对飞机的隐身性能及气动性能也有着比较重要的影响，随着新一代战机对隐身性能及气动外形的要求越来越高，相应地对飞机蒙皮铆接质量提出了更高要求。传统的蒙皮对缝检测采用塞尺测量，对人工操作要求高、效率低、误差较大，且不能有效采集和处理测量数据。随着数字化测量技术的不断发展，为了提高缝隙测量的精度和效率，国内外学者以线结构光视觉测量和激光扫描为代表的非接触测量方法应用于对缝检测中，如图8所示，相关的数字化检测设备，包括美国Origin Technologies公司的Laser Gauge系列产品、德国8Tree公司的Gap Check相关产品等均采用非接触测量方法快速测量蒙皮阶差和间隙。线结构光视觉传感器可以实现对蒙皮对缝阶差与间隙的尺寸测量，阶差和间隙的重复测量精度分别达到了0.04 mm和0.05 mm以下。针对二维激光对缝检测多次测量重复精度不高的问题，基于三维激光扫描的蒙皮对缝检测方法被提出，其间隙和阶差测量精度可分别达到0.04 mm和0.02 mm。此外，有学者利用机器视觉的方法，提出了一种基于改进优化算法的飞机蒙皮对缝视觉测量方法，达到精确测量蒙皮对缝间隙的目的，测量精度达到了0.02 mm以下。图 5 基于线结构光的阶差与间隙测量模型对于铆钉齐平度的检测，传统的检测靠人工抽检来实现，即采用传统卡尺或指针式三脚千分表手动检测，测量误差大且有较大局限性。非接触式数字化测量技术在铆钉平齐度检测方面同样展现出优势，构建双目多线结构光测量系统对铆钉齐平度进行测量，可实现对蒙皮表面铆钉头部凸台或凹坑特征的精准测量，精度可达到0.03 mm以下，但该系统无法同时测量多个铆钉。而基于3D激光扫描仪的图像采集系统，利用深度学习算法分析处理采集到的图像，可以同时检测多个结果，效率高，重复检测精度达到0.015 mm，精度相比人工抽检提高较大。此外，针对铆钉逐一检测任务量大且检测可靠度低的不足，基于面结构光的铆钉平齐度检测方法先提出了一种图像噪声轮廓分割方法，之后基于图像-点云映射策略实现了快速且稳定的分割铆钉点云，铆钉平齐度测量偏差达到了0.006 mm以下。如图6所示。图 6 铆钉标准件及平齐度测量结果。（a）标准件；（b）测量结果随着近年来数字化测量技术的不断发展，其广泛应用于飞机大部件装配外形测量过程中，尤其在飞机大尺寸外形轮廓检测、飞机蒙皮对缝间隙、阶差检测以及铆钉平齐度检测等应用中展现出较大优势，这归功于其测量精度和效率的提高以及测量范围的扩大。在测量过程中会产生大量的点云数据，对大规模点云数据进行有效的优化处理对后续测量模型建立的准确度以及相关测量数值的精度十分重要。4 面向复合材料装配缺陷的高精度检测技术 航空复合材料具有重量轻、比刚度大等优点，既能减轻飞机重量，也提高了飞机的整体互换性，方便维护，在飞机制造领域得到了广泛的应用。但此类复合材料由于装配时的应力变化会产生脱粘、分层、夹杂等装配缺陷，对产品的安全使用及长时间服役造成严重威胁，因此需要对复合材料装配过程中产生的缺陷进行高精度检测。 针对不断装机应用的各种新的航空复合材料、新的复合材料成型工艺、新的复合材料结构和新的检测与缺陷评估要求，从检测方法分类上，主要体现在：激光检测、超声检测、X射线检测和太赫兹检测技术等。近几年，随着众多学者对信号处理、图像处理和三维信号重构等技术的研究，使得检测精度和缺陷数据后处理能力逐步提升，面向复合材料装配缺陷高精度检测方法及技术逐步趋于智能化、自动化、可视化。图4 复合材料缺陷三维可视化[1]5 飞机装配测量为我国飞机制造保驾护航 大尺寸高精度测量技术已经成为但广泛应用中的核心关键技术尚处在积累阶段，需要不断的应用验证。数字化测量系统正朝着便携、网络、高效、精密方向发展，飞机装配大尺寸高精度测量技术也已从单一技术走向多传感器技术的融合。 对于飞机装配大空间测量场高精度测量，传统方法多基于单台或单种测量设备，导致精度及效率不足，通过测量场配置优化、坐标系优化、精度评估与补偿等技术来提升测量场的构建效率及精度是当前及未来的提升方向。而对于飞机大部件装配外形数字化高精度测量，飞机部件装配外形尺寸大、曲面形状复杂，型面测量数据量大，单一设备测量精度和效率之间矛盾突出。通过优化测量轨迹、提高视觉检测精度、大规模点云数据融合等技术手段充分发挥各测量设备的优点，来保证飞机大尺寸外形轮廓和飞机外形表面质量检测应用过程中的效率及精度。 因此，组合式数字化测量系统及多技术的融合研究是未来发展和提升的重要方向。在保持高检测精度的前提下，智能化、可视化、自动化的无损检测是未来的发展方向。 在数字化工厂和智能制造的背景下，根据目前大型飞机装配中的高精度测量技术及系统的特点，未来应立足于具体型号及实际应用场景，深入开展高精度测量技术及系统的应用和研究，并形成相应技术体系，充分发挥数字化高精度测量技术的优势。未来，多数字化测量系统协同工作，大空间数字化测量场构建，部件装配外形数字化及装配缺陷检测，这对提高我国飞机制造的水平和核心竞争力具有十分重要的意义。参考文献：[1] Qin L, Zhang S, Song Y, et al. 3D ultrasonic imaging based on synthetic aperture focusing technique and space-dependent threshold for detecting submillimetre flaws in strongly scattering metallic materials[J]. NDT & E International. 2021, 124: 102523.原文下载：张开富, 史越, 骆彬, 童长鑫, 潘婷, 乔木. 大型飞机装配中的高精度测量技术研究进展.pdf通讯作者介绍 张开富，西北工业大学教授、博士生导师，教育部“长江学者”特聘教授、冯如航空科技精英奖获得者，飞行器高性能装配工业和信息化部重点实验室负责人，兼任中国图学学常务理事、中国机械工程学会生产工程分会技术委员会委员。长期从事航空航天制造领域先进装配与连接、结构损伤及疲劳等研究工作，主持国家自然科学基金、国家重点研发计划、重大型号攻关计划等项目近20项，发表高水平学术论文70余篇、授权中国发明专利27件，主持制定航空行业标准2项，以第一完成人获国家科学技术进步二等奖、陕西省自然科学奖一等奖、陕西省科学技术一等奖各1项。课题组介绍 西北工业大学航空宇航装配团队依托于工业和信息化部重点实验室、西北工业大学航空宇航科学与技术学科（A+学科、双一流学科），获批陕西省科技创新团队、国防科技创新团队，长期从事航空航天领域装配建模与优化、先进装配与连接工艺、复材结构设计制造、智能测试技术与工艺等方向研究。团队拥有正高级职称人员6人（其中国家级人才3人）、副高级职称人员6人，硕博士研究生80余人。近年来，团队承担国家级科研项目30余项，授权国家发明专利50余项，在Composite Science and Technology、IEEE Transactions on Robotics、Additive Manufacturing、Composites Part B、航空学报、复合材料学报、机械工程学报等期刊发表学术论文百余篇，参与制定行业标准/型号研制规范10余项，研究成果在运20、C919、ARJ21等我国航空航天重大型号得到持续工程应用，先后获国家科学技术进步二等奖1项、省部级一等奖2项、其他省部级奖励5项。

日前，清溢光电发布公告称，公司拟向特定对象发行股票募集资金总额不超过12亿元（含本数），募集资金扣除相关发行费用后将用于投资高精度掩膜版生产基地建设项目一期、高端半导体掩膜版生产基地建设项目一期。公告显示，高精度掩膜版生产基地建设项目一期的实施主体为子公司佛山清溢光电，主要产品为平板显示掩膜版，系平板显示产业链上游核心材料之一。本项目计划总投资约8亿元人民币，拟投入募集资金6亿元，主要生产8.6 代及以下高精度掩膜版，应用于 a-Si、LTPS、AMOLED、LTPO、MicroLED等平板显示产品。项目建成投产后，将提高公司平板显示掩膜版产能，提升高精度平板显示掩膜版国产化程度及配套水平，填补国内产业空白。高端半导体掩膜版生产基地建设项目一期的实施主体为子公司佛山清溢微，主要产品为覆盖 250nm-65nm 制程的高端半导体掩膜版。本项目计划总投资约6.05亿元人民币，拟投入募集资金6亿元。该项目可提高清溢光电半导体掩膜版产品的技术能力和产能，优化其半导体掩膜版的产品结构，提升技术和工艺水平，提升在半导体掩膜版市场占有率。清溢光电表示，本次募集资金投资项目围绕公司主营业务进行，并且顺应行业发展趋势及产业发展政策方向。通过实施高精度掩膜版生产基地建设项目一期，公司的高精度掩膜版产能将得到较大提升，有助于公司把握平板显示的国产化发展机遇。通过实施高端半导体掩膜版生产基地建设项目一期，公司半导体掩膜版业务布局也将加速，产品的精度及产能将获得提升。

p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 近日，由福建省计量院牵头承担的国家重大科学 span class=" hrefStyle" 仪器 /span 设备开发专项“高精度衡器载荷测量仪开发和应用”项目以高分通过科技部组织的综合验收，这是全国质检系统承担的国家重大科学仪器设备开发专项中首个完成结题验收的项目。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center TEXT-INDENT: 2em" img title=" 1492997501807090382.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/insimg/8f526cdb-5f1e-4039-b6bb-1a064c67e698.jpg" / /p p style=" TEXT-ALIGN: left TEXT-INDENT: 2em" 验收会由科技部评估中心主持，东南大学校长张广军院士担任专家组组长。专家组通过听取项目验收汇报、审阅相关资料、考察实验现场，经质询和讨论，一致认为：该项目对提升我国大型衡器的整体质量和技术水平具有重要意义，具有重大的经济效益和社会效益前景。同时建议该项目加快工程化和产业化进程，并在国内和国际市场推广应用。 /p p style=" TEXT-ALIGN: left TEXT-INDENT: 2em" 该项目是国际计量领域的一个重大技术创新，研制出的高精度衡器载荷测量仪，具备体积小、重量轻、运输方便、自动化水平高等优点，可实现等同砝码检定大型衡器。该成果的应用意义重大，不仅从根本上解决计量技术机构检定大型衡器难的问题，而且有效助力衡器产业供给侧结构性改革，将有力促进衡器检测技术、制造技术及产品质量的提升。 /p

开展温室气体监测，获取温室气体浓度水平并以此开展相关研究是实现碳达峰、碳中和的重要支撑。温室气体监测技术方法主要包括非色散红外法、气相色谱法、光腔衰荡光谱法、离轴腔积分系统法等。高精度监测量值溯源作为各类温室气体监测技术的质量基础，对于后续温室气体监测工作具有里程碑意义。9月30日，中国监测总站发布通知：点击文件名，免费下载：《环境空气二氧化碳高精度监测量值溯源技术要求（试行）》.pdf《环境空气甲烷高精度监测量值溯源技术要求（试行）》.pdf附件3-环境空气二氧化碳、甲烷标准气体高精度光谱法定值技术要求（试行）.pdf对于以上3项标准，文件中指明由中国环境监测总站负责解释。基于此，为了促进温室气体监测技术的发展，仪器信息网将于12月8日举办“第一届温室气体监测分析”主题网络研讨会。中国环境监测总站、上海环境监测中心、南京环境监测中心、清华大学等单位专家出席开讲！仅招募800人参会，先到先得！点击链接，免费报名：https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/greenhousegas20221208/会议拟日程：报告时间报告方向报告嘉宾单位9:30- 10:00环境空气高精度二氧化碳、甲烷连续自动监测技术及应用上海环境监测中心10:00-10:30待定艾力蒙塔10:30-11:00待定岛津11:00-11:30固定污染源cems现场检查要点及案例分析南京环境监测中心13:30-14:00环境空气二氧化碳、甲烷高精度监测量值溯源技术要求中国环境监测中心14:00-14:30待定赛默飞14:30-15:00待定清华大学环境学院碳中和研究院

在工业生产过程，快速、高精度的称重设备将显著提高生产效率、提升质量控制水平。在包装生产环节，高精度秤被用来精确控制产品数量，大幅降低不合格包装的发生概率，在库存管理环节也使用高精度秤来提升库存控制的精确度。基于对客户在生产效率和质量控制需求的准确理解，奥豪斯重磅推出了符合GMP和QC要求的高精度秤Ranger7000。 快速准确 符合GMP要求：显示分度高达350000d的Ranger7000高精度秤，在同一级别中其准确度无以伦比。支持GLP/GMP数据输出（打印），Ranger7000可完全满足食品和制药行业可追溯的要求。 铝压铸金属外壳，模块化设计：Ranger7000高精度秤采用全新铝压铸结构的金属外壳，防护等级高达IP54，很好适应严苛的工业现场。特别突出的是仪表和秤体分离式模块化设计，根据客户使用环境采取灵活的安装方式，通过第二秤台接口连接平台秤或台秤秤体，满足更大范围准确称量的要求，两个秤体称量数据可同时显示。 Smart Text?2.0全新图标界面软件，称量操作直观、便捷：Ranger7000内置全新Smart Text?2.0图标界面软件，搭配4.3寸全彩色液晶触摸显示屏，使称量操作更加直观、便捷，无需培训即可轻松、快速开展称量操作。 高精度，质量控制更精确：Ranger7000高精度秤通过将实验室称重精度应用到工业生产环境，通过GLP/GMP数据输出功能，可为用户提供称量数据报告，帮助用户改进质量控制过程，提升质量控制精度。 最后，Ranger7000可通过RS232和USB实现数据的快速导出，选配以太网及扫描枪搭建完整的库存控制系统。

近日，第一批国产高精度温室气体二氧化碳甲烷在线观测设备通过实验室测试，即将在青海瓦里关全球大气本底站和浙江临安区域大气本底站开展稳定性、一致性、装备性能等外场观测测试。此举是中国气象局落实《气象高质量发展纲要（2022—2035年）》，加强高精尖装备研发和实施大气本底观测业务质量提升行动的具体举措。温室气体观测与分析是应对气候变化的重要基础，长期、连续、准确的温室气体观测，有助于准确获得碳中和背景下主要温室气体变化，为评估碳中和行动有效性提供数据支撑。但长期以来，全球范围内高精度温室气体二氧化碳甲烷在线观测设备被美国和欧洲少数国家所垄断。中国气象局针对这一领域发力，以“揭榜挂帅”等机制组织加快推进高精度温室气体观测设备自主研发进程，为观测站网国产化设备长期业务稳定运行打好基础。针对高精度温室气体观测设备研发中存在的关键指标参数和测试方法不统一、环境适应性测试和长期运行指标缺乏等问题，中国气象局气象探测中心成立创新团队，立足温室气体观测长期业务运行需求，对标国际先进的仪器标准和测量方法，建立了高精度二氧化碳甲烷观测设备系统性测试方法，制定了中国气象局装备许可重复性、精度、线性、准确性等13项关键指标及参数测试方法。2022年，中国气象局发布温室气体观测国产设备比对试验公告，已完成4种原理、7个型号国产设备已完成实验室测试，国产设备测试能力和专业性得到国内外厂家的认可，且形成了国内一流的温室气体在线观测设备测试平台和能力。聚焦高精度温室气体观测国产设备的核心技术，比如光腔恒温处理、波长漂移检查与纠正等，中国气象局气象探测中心对厂家进行深入技术指导，经过不断迭代优化，多款国产高精度温室气体二氧化碳甲烷观测设备的探测精度、稳定性等指标明显提升，部分设备接近或达到同类进口设备水平，满足世界气象组织/全球大气观测计划的观测目标和可比性要求。此外，中国气象局气象探测中心深耕温室气体数据质量控制算法优化和研发，包括：新增9种质量控制算法，优化3种质量控制算法；数据质量控制在时间尺度上从小时级延伸至秒级；利用设备参数、气候态变化、离群异常、台站记录等信息诊断识别错误数据；基于十余年长序列数据统计分析，获取时间变率、气候极值等指标阈值，构建科学的数据质量控制指标；根据各区域源汇动态变化，制定更具针对性的本底数据筛分方法，本底数据代表性更高。中国气象局气象探测中心还推进了温室气体氧化亚氮、含卤温室气体在线观测设备以及温室气体前处理系统等设备国产化研发优化。未来，该中心将持续推进大气成分各类装备的国产化研发，改变业务观测设备由进口设备主导的局面，设备国产化率将大幅提升。

12月1日上午，中国气象局举行12月新闻发布会，发布《2022年中国温室气体公报》。中国气象局科技与气候变化司副司长张兴赢在会上介绍称，截至目前，中国气象局已建成117个高精度温室气体观测站。12月1日，中国气象局发布《2022年中国温室气体公报(总第12期)》。张兴赢指出，温室气体减排是全球应对气候变化的重要手段，昨日，联合国气候变化框架公约第28次缔约方大会(COP28)在迪拜召开，本次大会将开展《巴黎协定》签署以来的首次全球盘点。11月15日中美双方发表了关于加强合作应对气候危机的阳光之乡声明，两国元首在会谈中强调当下关键十年中美共同加快努力应对气候危机的重要性，未来全球将在气候变化的适应、减缓等领域开展务实合作，合力应对全球气候变化带来的风险与挑战。世界气象组织发布的公报指出，2022年全球大气主要温室气体浓度继续突破有仪器观测以来的历史纪录，二氧化碳、甲烷和氧化亚氮的浓度分别达到417.9±0.2 ppm、1923±2 ppb、335.8±0.1 ppb，相比2021年，2022年大气二氧化碳浓度增幅约2.2 ppm，大气甲烷和氧化亚氮浓度增幅分别达16 ppb和1.4 ppb。报告指出，全球二氧化碳浓度比工业化前平均水平高出50%，但其增长率略低于前一年和前十年的平均水平，这很可能是由于碳循环的自然、短期变化造成。尽管科学界对气候变化及其影响已有广泛的了解，但关于碳循环以及海洋、陆地生物圈和多年冻土区的碳通量仍存在一定不确定因素。因此，今年6月第19届世界气象大会批准建立新的全球温室气体监测计划，把所有天基和地基观测系统以及建模和数据同化能力集中在一起，提供一个综合的、可操作的框架，以便能够说明与人类活动有关的温室气体排放以及自然的源和汇，为应对气候变化的《巴黎协定》的实施提供重要信息和支持。中国气象局非常高度重视温室气体监测工作，从20世纪80年代开始，就在瓦里关建立了全球大气本体观测站，陆续建成了由1个全球大气本底站和6个区域大气本底站组成的大气本底观测站网。实现对《京都议定书》管控的7大类30余种温室气体观测，形成了观测-运行监控-维护标校-质量控制-应用分析等于一体的温室气体本底观测业务体系。自20世纪90年代初开始在青海瓦里关全球大气本底站开展甲烷观测，2009年起逐步在其他区域本底站建立在线观测业务，积累了我国最长序列的高精度甲烷观测资料。“截至目前，中国气象局已建成117个高精度温室气体观测站。”张兴赢称，为了进一步强化全球温室气体监测能力，2016年起，我国陆续发射了5颗具备全球大气二氧化碳监测能力的卫星。“近日，也就是19号启动了面向碳盘点的下一代全球碳监测科学实验卫星项目。经过多年的建设与发展，当前我国已初步形成天、空、地一体化的温室气体立体观测能力。”未来，中国气象局还将进一步提升观测能力，形成覆盖我国16个气候关键区并辐射全球主要纬度带的全要素温室气体本底观测骨干网。并计划于2025年发射风云3号气象卫星08星，这颗星将搭载更高性能的全球温室气体监测仪器。“下一步，我国将基于先进高精度的天空地一体化的全球温室气体观测数据，来支持和发展完善我国自主的全球碳源汇监测核校支撑系统，为应对全球气候变化、顺利实现我国碳达峰目标和碳中和愿景提供科技支撑。”

华中科技大学引力中心团队3日宣布，团队历经15年潜心研究，在量子重力仪研发方面取得突破，近期成功研制并交付有关行业部门首台高精度绝对重力仪。经过多个点位的双盲测量评估，以及多家单位的专家综合评定，该仪器精度达到微伽水平，受到用户好评，已顺利通过验收。记者从华中科技大学了解到，该校引力中心成立30余年以来，一直将面向国家重大需求作为重要科研方向。在中国科学院院士罗俊带领下，华中科技大学引力中心胡忠坤、周敏康团队历经15年潜心研究，攻克了物质波干涉、超低频隔振、装备小型化等量子重力仪的关键技术，于2013年将量子重力仪的分辨率提升至国际最好水平，并保持至今。华中科技大学引力中心团队耗时30年测出世界最精准引力常数G，在聚焦前沿的同时，瞄准国家需求，研制出了自主知识产权的小型化量子重力仪装备，为量子重力仪走出实验室、服务国家需求，迈出了坚实一步。业内人士认为，这一自主研制量子重力仪的成功交付，将打破高精度重力仪国外技术垄断的局面，为我国高端量子装备的发展提供新途径，也为行业部门的仪器使用提供了具有我国自主知识产权的新选项，更能保障核心数据的安全。

随着双碳政策的逐步推进，从碳达峰碳中和目标的提出，再到“十四五”生态环境监测规划、碳监测评估试点工作方案的发布，国家政策明确提出开展温室气体监测和评估，推进碳排放实测技术发展和信息化水平提升等内容。习总书记讲话中提出，中国二氧化碳的碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取到2060年前实现“碳中和”。在双碳战略下，温室气体监测将成为未来一段时期环境监测的重点，也将为整个环境监测市场带来新的增长点。但是，这个新的增长点如何把控？立足当下，各个企业又有怎样全新的布局？仪器信息网今天就机遇、市场、技术、产品、销售、发展六大模块采访了江苏海兰达尔环境科技有限公司（以下简称“海兰达尔”），海兰达尔环境是否会在将来有全新的布局呢——仪器信息网：当前双碳等一系列政策出台将给环境监测市场带来哪些热点机遇？这对温室气体监测仪器有怎样新的要求？海兰达尔：自《碳监测评估试点工作方案》发布以来，碳监测工作已在重点行业、城市、区域三个层面如火如荼地开展，旨在探索建立碳监测评估技术方法体系，形成业务化运行模式，总结经验做法，发挥示范效应，为应对气候变化工作成效评估提供数据支撑。当下的市场条件，对于环境监测行业来说是重要的机遇。碳监测工作的有效开展，离不开高性能环境监测仪器提供的保障。对于各个重点行业（火电，钢铁，石油天然气开采，煤炭开采和废弃物处理），需要分别开展CO2和CH4的监测；对于试点城市，则需要根据情况，开展高精度CO2，N2O，CH4浓度，CO2/H2O通量，碳同位素（13CO2，14CO2）等要素的监测。这些监测需求除了要求温室气体分析仪能满足高精度地面原位测量，还对监测方法的适应性提出了很高的要求。当下的碳监测朝着 “天空地一体化”的方向发展，地面、船舶、走航、无人机都是很好的监测手段。同时，原位和移动测量的数据还可与卫星遥感监测的结果相互验证，从而评估监测手段的科学性。高精度温室气体分析仪未来会成为环境监测市场的下一个刚需，与环境大气污染物分析仪形成协同观测，发挥重要的监测作用。另一方面，温室气体不断升高是全球面临的问题，国际社会的协作也是非常重要的一环。因此国内外监测网络数据的兼容性就非常重要，这就要求在监测技术和方法上、质量控制以及质量保证方面尽可能一致或相近。为了满足野外站点长期无人值守的监测需求，这要求温室气体分析仪在保证高精度，低漂移，长期稳定性的基础上，更加注重坚固耐用，简单便携，易于安装，便于维护的特性。仪器信息网：关于温室气体监测，目前国内外市场发展态势如何？目前主流市场有怎样的竞争格局？海兰达尔：目前高精度的温室气体监测仪器仍以进口为主，进口仪器技术已经相当成熟，在国际上多个重要的温室气体监测网络（如中国气象局温室气体观测网，世界气象组织（WMO）GAW，欧洲综合碳观测系统（ICOS）等）都有广泛的应用和部署。国产化的温室气体监测设备还在发展中，仪器的性能（包括精度，漂移等）和稳定性还需要有效地验证。当前的主流技术和品牌有：光腔衰荡光谱法（美国Picarro品牌），离轴积分腔输出光谱法，以及传统的非分散红外光谱法和傅里叶变换红外光谱法等。其中首屈一指的技术就是Picarro的CRDS光谱技术，仪器测量的性能和稳定性均为最佳，是高精度监测的首选设备，被誉为温室气体监测的黄金标准，也已经被广泛应用在多个试点城市，占据了高精度温室气体监测的主要市场。仪器信息网：贵公司销售的温室气体监测仪与市场上同类品牌相比有什么优势？海兰达尔：海兰达尔是美国Picarro公司在国内的授权销售和售后服务商，所提供的Picarro分析仪是世界上最顶尖的高精度温室气体监测设备。Picarro的所有产品均基于其核心技术-光腔衰荡光谱（CRDS）技术，拥有超过45个光腔衰荡光谱专利。不同于其它光谱技术，CRDS 技术并不通过测量光强经样品后的变化来测得样品的吸收度，而是测量光强在光腔内的衰荡时间，这样可以使其不像传统光谱技术那样受到光源干扰而造成的测量偏差。同时Picarro仪器光腔内部进行精确的温度和压强控制，保证光腔内环境的稳定性，从而最大程度地减小测量中分析仪对环境的依赖效应。高精度的温室气体分析仪会自动进行水汽校正，排除掉水汽对CO2，CH4浓度测量的影响，这也是其如此高精度的最重要保证和Picarro产品区别于同类产品的最大特点。Picarro产品与同类品牌相比的优势有以下这些：高精度（满足WMO和ICOS以及国内环境监测部门对于数据质量的要求）低漂移，长期稳定性好；专利技术，已被众多国际监测网络认可并大量应用操作简单，无耗材，维护频率低；具有独特的水汽校正，精确报告待测气体的干气摩尔分数。简单便携，易于安装，便于维护，可在野外或实验室部署；仪器信息网：贵公司在温室气体检测产品线方面是如何布局的？目前有哪些产品或者成果？海兰达尔：我司销售的温室气体分析仪以Picarro高精度温室气体浓度和同位素产品为主，主要有：高精度温室气体浓度分析仪：G2301（CO2，CH4），G2401（CO2，CH4和CO）,G5310（N2O，CO）,G4301（便携式测量CO2，CH4）。温室气体稳定碳同位素和浓度分析仪：G2131-i（CO2，CH4浓度，δ13C-CO2）, G2201-i（CO2，CH4浓度，δ13C-CO2，δ13C-CH4）。同时我司配合Picarro产品自主研发了配套的温室气体监测预处理系统，包括多通道进样系统（GHG-PRE系列）和样气冷凝除湿系统（GHG-CT系列冷阱），GHG-CT系列冷阱能将样气降低至-50℃甚至-70℃条件下进行除水，使其符合国标和WMO对于温室气体样气除水效率的要求。GHG-PRE系列除实现样气和标气的自动切换以外，还能对冷阱进行控制，包括制冷温度、切换温度、除霜温度、除霜时间、A/B双通道冷阱切换等，这使得样气除水通道的A和B分别处于冷凝除水和加热除霜状态，并定时进行状态切换，以实现冷阱的免维护。此外，除水通道状态切换能配合前端的多路选择阀进行设置，这保证了冷阱的无盲点运行，使得样气始终处于冷凝除湿状态。目前这套预处理系统通过了国内第三方检测机构多项测试和检验，配合Picarro高精度温室气体分析仪，已在多个高精度温室气体监测站点实现安装运行，突破性的设计和鲜明的技术特点使其非常适合高精度温室气体监测对于样气除水的要求。高精度温室气体监测系统安装应用案例海兰达尔预处理系统通过检测报告仪器信息网：目前，贵公司温室气体监测仪的销售情况如何？有哪些典型的应用单位？从对未来的预期来说，哪些单位会是仪器使用大户？海兰达尔：目前我司销售的高精度温室气体分析仪在全国多个环境监测部门、气象部门和科研机构都有广泛应用。典型应用单位有：无锡市生态环境局，江苏省环境监测中心，中国环境监测总站，广州市环境监测中心站，深圳市环境监测中心站，中国气象局，浙江省气象局，安徽省气象局，山西省气象局，中国科学院青藏高原研究所，北京大学，集美大学，西北大学等。对于中国市场，我司除了在现有的环境监测和气象行业继续深耕以外，会更加拓展其它行业的业务机会，如石油石化等重点行业和生态监测行业等，这些行业都有潜在的温室气体监测需求。在未来，气象行业、生态环境监测行业等相关领域会是使用大户。仪器信息网：贵公司将来重点关注和拓展的方向是什么？目前已经在开展或将开展哪些气体监测创新仪器/应用的研究？ 海兰达尔：我司未来会更加关注温室气体稳定碳同位素的应用，寻求利用稳定碳同位素进行碳源汇监测的市场机会，另外关注生态监测中碳通量监测。同时，拓展温室气体分析仪移动监测业务，比如车载，船载和无人机等方式，形成立体化监测的网络。

微流控(Microfluidics)，是一种精确控制和操控微尺度流体，又称其为芯片实验室(Lab-on-a-Chip)或微流控芯片技术，是把生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块微米尺度的芯片上，自动完成分析全过程。由于在生物、化学、医学等领域的巨大潜力，已经发展成为一个生物、化学、医学、流体、电子、材料、机械等学科交叉的崭新研究领域。由于微米级的结构，流体在微流控芯片中显示和产生了与宏观尺度不同的特殊性能，因此发展出独特的分析产生的性能。同时还有着体积轻巧、使用样品及试剂量少、能耗低，且反应速度快、可大量平行处理及可即用即弃等优点。 目前最普遍的微流控加工方式是基于SU-8光刻和PDMS翻模键合，首先采用SU-8光刻胶和常规光刻技术在硅基基底表面加工出具有微米精度、高深宽比的模具，然后将PDMS前体及其交联剂混合溶液浇注在此模具表面。经过升温固化处理、模具分离，制备出结构互补的弹性PDMS微流控结构芯片。该PDMS微流控结构芯片与玻璃基片经过一步可逆键合步骤，最终形成封装的微流控芯片。 PDMS的优点有：透光度高、荧光低；惰性好、生物兼容；易加工、成本低；防水透气、疏水；但是也有其缺点： (1)PDMS是热弹性聚合物材料，该类材料不适合于工业级注塑、封装工艺。手工加工的PDMS微流控芯片可靠性差； (2)PDMS微流控芯片批量加工成本高昂。随着3D打印技术的发展，采用3D打印制造微流控芯片越来越可行与方便。采用3D打印技术，可以显著简化微流控芯片的加工过程，在打印材料的选择上也非常灵活。3D打印微流控芯片有5个趋势，其一、从二维面芯片过渡到三维体芯片；其二、直接打印凝胶材质的微流控芯片；其三、针对微流控需要的3D打印工艺将会开发得到更多的重视；其四、基于打印工艺直接集成传感器及制动器到微流控芯片中；其五、基于3D打印的微流控芯片模块化组装，构成便携式POC系统。之前由于一些3D打印技术存在精度不够高，大部分在50~100μm精度，打印出来的通道不够小，打印通道的横截面粗糙，微通道透明度低等缺点，不适合用于微流体实验。制造体积更小、使用试剂量更少的微流控芯片的关键是需要一种具有非常高的打印分辨率的高精度3D打印机。深圳摩方以其专有的ProjectionMicro-Stereolithography（PμSL）工艺，是可以提供2 μm超高精度光固化3D打印技术解决方案的科技型企业，同时也开发了10μm和25μm高精度精度3D打印系统，支持打印高精度树脂、高强度树脂、耐高温树脂、柔性树脂、水凝胶、透明树脂、生物医疗树脂、韧性树脂和复合材料树脂。PμSL超高精度3D打印微通道极限加工能力测试PμSL超高精度3D打印微流控应用案例：岩心微流体阿联酋Khalifa University的T.J. Zhang教授和Hongxia Li博士，在知名期刊《Soft Matter》发表了一篇高质量文章“Imaging andCharacterizing Fluid Invasion in Micro-3D Printed PorousDevices with VariableSurface Wettability” 。研究人员在实验过程中使用微纳 3D打印设备，该设备具有2μm分辨率，50mm*50mm的加工幅面，加工微流控器件。这台设备来自深圳摩方材料公司，型号为nanoArch S130。基于微纳3D打印的微流控器件，结合多相流成像技术，研究微尺度多孔介质中的多相流动。 多孔微流控器件制造的工作流程如图（a）所示，第一步是对薄片图像或微CT扫描图像进行处理（红色部分），然后从处理后的图像中，选择一个区域并将其嵌入微模型设计中（蓝色部分），构建三维立体模型。第二步是使用切片软件将三维模型切成一系列图片，最后是通过2μm精度的微立体光固化3D打印机打印出微流控器件；（b）同一岩石模型在2μm和10μm两种不同打印精度下打印出的表面形貌；（c）打印的岩石模型（打印精度2μm）与微CT扫描图像（扫描精度8μm）的对比； 多孔介质中的流体渗透广泛存在于许多应用中，例如油气开采、二氧化碳封存，水处理等。流体渗透的动态过程会受到液体表面张力，多孔介质的表面润湿性，空隙拓扑结构以及其他参数的影响。在这项工作中，研究人员使用2μm精度的微立体光固化3D打印机打印出具有相似复杂孔喉特征的微模型。该模型的内部空隙结构来自于天然多孔介质（例如岩石）的薄片图像或微CT扫描图像。将不同的流体注入表面改性后的微模型中，我们可以借助于模型的高透明性直接在光学显微镜下观察和研究了在各种表面润湿性条件下的动态流体渗透行为。此外，我们还结合光学成像和数值模拟，系统地分析了残留液体分布，并揭示了四种不同类型的残留机制。 这项工作提供了一种新颖的方法，通过结合微尺度3D打印和多相流成像技术来研究多孔介质中的微尺度下的多相流动。 PμSL超高精度3D打印微流控应用案例：微型尖锐结构在声场激励下实现声流体芯片上非接触、损伤细胞搬运及三维旋转操作 北京航空航天大学机械工程及自动化学院的冯林教授课题组学生宋斌博士在国际期刊《Biomicrofluidics》发表了一篇高质量文章“On-chiprotational manipulation of microbeads and oocytes using acoustic microstreaminggenerated by oscillating asymmetrical microstructures”。研究人员在实验过程中使用了深圳摩方材料科技有限公司微尺度3D打印设备S140，该设备具有10um精度的分辨率，94*52*45mm大小的三维加工尺寸。基于该设备加工了尖锐侧边和尖锐底面微结构，通过PDMS二次倒模并与玻璃基底键合形成声流体芯片。该声流体芯片通过声波激励压电换能器振动，从而带动芯片内微结构振动在其周围产生局部微声流，最终实现卵细胞的三维旋转。该研究在细胞三维观测、细胞分析及细胞微手术方面有重大研究意义。 声流体芯片制备工艺如上图所示，先通过深圳摩方（BMF）10μm精度的微立体光固化3D打印机S140打印出微米级别的尖锐侧边和尖锐底面微结构(最小尖端20°)，再倒模出纯PDMS模具，然后经表面处理之后二次倒模获得的PDMS尖锐侧边和尖锐底面微结构。最后把PDMS二次倒模的结构与玻璃基底键合形成声流体芯片。 本研究声流体芯片的实验操作系统如上图a所示，主要观测系统和驱动系统两部分组成。上图b展示了声流体芯片的概念图，由受正弦信号激励的压电换能器振动，带动尖锐侧边和尖锐底面微结构振动，从而在相应的微结构周围产生微漩涡（如上图c所示）。在由微漩涡产生的扭矩作用下，最终实现了细胞的三维旋转。对应的微流道及微结构尺寸如上图d-f所示。 细胞三维旋转作为一项基本的细胞微手术技术，在单细胞分析等领域有着重大科学意义和工程意义。本文提出了一种基于声波驱动微结构振动诱产生微声流以实现细胞搬运及三维旋转的简单有效的方法。细胞旋转的方向和转速均可以通过施加不同频率和电压来实现。本研究以单细胞为操作对象，以微流控芯片为手段，以高通量全自动化多功能微操作为目标，为促进我国在微操作技术领域的发展以及生物医学工程交叉学科的革新，进一步为加强我国微纳制造水平提供系统性方法。 深圳摩方PμSL技术在超高精度、高效率加工方面有突出的优势，同时这一3D打印技术已被工业界和学术界广泛应用于复杂三维微流控芯片和微通道器件加工，在多个知名刊物发表成果。

科研人员在为光栅检测做准备工作。　罗浩摄(资料图片)　　在1毫米距离里划出6000道刻槽，且槽型均匀，这意味着在20公里的刻距内，刻槽间距误差小于一根头发丝的千分之一。这正是不久前，中科院长春光学精密机械与物理研究所研制的“大型高精度衍射光栅刻划机”达到的刻划精度。　　走进长春光机所实验室，项目组科技人员向记者介绍了一块银灰色、近似不透明“玻璃窗”的光栅，它是这套“精密机械之王”的杰作，也是目前世界上面积最大的高精度中阶梯光栅。打造这台“精密机械之王”的，正是长春光机所光栅刻划机老中青三代研制项目组。　　光栅是分析万物光谱信息的“芯片”，应用遍及海陆空、吃穿用　　人类如何通过光认识世界?项目负责人、长春光机所研究员唐玉国说，人类借助光认知世界有两种方式：一是光学成像，二是光谱分析。光学成像可以看到物质世界的形状、尺寸等外在信息 地球上所知的元素及其它们的化合物都有自己的特征光谱线，光谱分析可以获得物质成分信息，帮助我们看清事物的本质。　　但要“抓”住光谱信息并不容易。日常生活中的光，是由红、橙、黄、绿等各种单色光组成的复色光，而单色光才能更好地记录下物质的光谱信息。光栅是一种非常精密的光学元件，它的神奇在于，它能从复色光中解析、提取出单色光。　　日常生活中，人们很少看到光栅，但其实它的作用无处不在。“人们去医院抽血检验，原理就是依靠光谱仪器里的光栅，来实现观察血液里的成分是否符合健康标准。”项目组成员、长春光机所研究员巴音贺希格说，“简单地说，光谱分析需要光谱仪器，光栅之于光谱分析的作用，就如芯片之于计算机，是核心和‘大脑’。”　　与血液检查原理类似，分析不同物质的光谱，可以探查出农药残留、钢材质量、爆炸物特性等许多重要信息。唐玉国表示，光栅的价值不限于光谱仪，其应用“遍及农轻重、海陆空、吃穿用等各行各业。既能看天，也能看地、看人”。在天文观测中，通过光谱测量得到天体的组成及其与地球的距离，从而揭示宇宙诞生及演化规律 在光通信领域，光栅的分光作用使得不同波长的光能够携带信息顺着光纤飞入千家万户̷̷　　通常，光栅性能越强，能分析出的物质成分就更精细。光栅面积越大，集光率和分辨本领就越高 光栅的精度越高，信噪比就越高。2009年，中科院长春光机所启动光栅刻划系统研制工作，一开始就瞄准世界领先水平，攻克光栅同时“做大”和“做精”的难题。　　“精密机械之王”成功刻划出了400毫米×500毫米的大面积中阶梯光栅，标志着我国大面积光栅制造技术已达到国际领先。这一块光栅有多强?唐玉国说，最有经验的油漆工能辨别出1000多种色彩的微妙变化，而光栅理论上能够分辨出超过4亿种，可谓世界上感知色彩的最强利器。　　光栅刻划机是制作光栅的母机，“做大”“做精”光栅是世界性难题　　以防尘服武装，再经风淋室除尘，记者才得以获准进入实验室。这里有一套精密的环境保障系统，要求在30天内温差控制在± 0.01℃之内。　　项目组成员、长春光机所研究员齐向东参与了光栅刻划机的设计、研制、调试等全过程，并长期在一线担任指挥。他说，这台仪器对环境要求极为严苛，气温、气压、空气成分等哪怕极其微小的变化，在纳米的尺度下，也可能带来巨大的刻划误差。　　对环境的苛刻要求源自光栅刻划机自身的高精度。它由上千个元件、部件精妙配合而成，几乎所有关键部件冲击世界极限水平。加工装调精度难、运行保障环境要求之高，前所未有。　　丝杠、蜗轮、导轨是刻划系统“三大件”，项目启动之时，国内现有机床技术根本达不到精度要求，研究组不得不采取土办法——手磨加工。　　丝杠被誉为刻划机的“心脏”，其精度水平直接影响整机性能。国内不能造，国外买不到，已经退休的80岁高龄老专家张泰返聘回所，并亲自上阵，带领青年团队不分昼夜加工和检测。历时近1年时间，终于研磨出这根丝杠。这也是目前世界上精度最高、行程最长的三角螺纹丝杠。　　用同样的方法，项目组费时6个月加工出蜗轮，8个月加工出V形导轨。这些具有亚微米、纳米量级的关键器件，都是科研人员用双手研磨出来的。此外，项目组成员为了攻克金刚石刻划刀、光栅镀膜等技术难题，也屡屡实验、研磨、调整，方才达到了光栅刻划机的要求。“有一次，项目组去外面交流。一握手，对方都说，你们的手不像科学家，倒像工人。”巴音贺希格回忆。　　立项之初，研制计划时间是三年半，但由于整个过程比预料困难太多，前后花费了近8年，成为“严重耽搁的项目”。“研制期间，我们承受着巨大的压力，往往‘按下葫芦又起了瓢’，好不容易攻克一个困难，新的问题又立马出现。”齐向东说，科研人员不停地寻找问题产生的根本原因，有时候甚至要推翻之前花了很长时间建立起来的假设，否定自己重新开始。“这8年中，我曾多次感到绝望，以为进行不下去了。大光栅通过验收时，又觉得一切都很值得。”　　这项成果使我国在光栅领域不再受制于人，并将精密机械加工技术推向世界前沿　　国际上掌握光栅研制技术的国家很少，大面积高精度光栅是科技强国竞争的焦点。在此之前，只有美国能够制作300毫米以上中阶梯光栅。　　大面积、高精度光栅刻划机的成功研制，使我国战略高技术领域所需的光栅不再受制于人，还将我国精密机械加工技术推向了世界前沿。　　“我们这一代科研人员做出这台机器，离不开长春光机所几代人的努力。我们只是属于摘桃子的人，没有前辈的积累，没有青年梯队人才的付出，都不可能完成这项艰巨任务，是老中青三代人的结晶。”齐向东感慨。　　1959年，长春光机所自主研制出了我国第一台光栅刻划机和第一块光栅。项目期间，我国第一代光栅刻划机的领军人、机械刻划光栅创始人梁浩明回到长春光机所，在重要问题上给出了指导意见 带领团队手工研磨丝杠等精密零部件的张泰先生，也是我国第一台光栅刻划机研制的参与者 已经退休的郝德阜研究员参与了系统的总体结构设计。　　目前，我国第一台光栅刻划机依然没有“退休”。半个多世纪前，仅仅借助少量公开发表的相关文献，梁浩明等人开始了光栅刻划机的研制工作。没有专门设计的计算机软件，设计人员就靠手工绘制来画图 没有数控机床，科研人员就靠双手打磨加工零部件，精度甚至比当今数控机床加工还要高。　　上世纪80年代，长春光机所计划研制高精度大面积光栅刻划机，由于资金等种种限制，项目搁浅，我国遗憾地错失了追赶光栅制造强国的机会，制造大光栅也成为我国光栅人的梦想。　　“我们有信心，也有信念能够完成项目。长春光机所具有数十年的技术积累，此外，现代精密仪器加工技艺水平更高，技术条件更好。老一辈在物质匮乏年代都能够制造出精度非凡的光栅刻划机，我们有条件也有责任把新一代刻划机做好。”齐向东说。　　八年磨一剑，项目组研制的这套大型高精度光栅刻划系统，攻克18项关键技术，取得9项创新性成果。　　让唐玉国欣喜的是，经过光栅刻划机项目历练，一批青年人才成长起来了，关键技术得到有效传承。他还说，研制成功并不是刻划机的重点，未来项目组还将从“精稳快新”四个方面对它进行持续改进和技术升级、提升性能，使其在满足国家重大科研对大光栅需求的同时，始终保持国际领先。

为什么需要高精度温室气体分析仪？2020年9月22日，中国政府在第七十五届联合国大会上提出：“中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”。2021年9月12日，生态环境部发布《碳监测评估试点工作方案》，要求开展重点行业、城市、区域三个层面的碳监测评估试点工作，建立碳监测技术方法和评估体系，为应对气候变化工作成效评估提供数据支撑。温室气体监测是研究温室气体浓度变化趋势以及源和汇的构成、性质和强度等的基础，也是温室效应评价的依据和减排措施制定的标尺,它的准确监测与评估将成为降碳目标的根本前提。城市大气温室气体浓度低，变化幅度小，为准确获得其浓度水平及变化趋势，这就需要高灵敏度和高精密度的自动监测技术和仪器。新品介绍聚光科技推出的高精度温室气体分析仪（HPGA-3301）是当今国内最优异的同时测量CO2、CH4、H2O三气体浓度的高精度仪器，具有无可比拟的卓越性能。仪器界面友好，操作简单，坚固耐用，是空气质量监测和科学研究的理想工具。01高达十亿分之一的测量灵敏度HPGA-3301遵从世界气象组织 ( WMO )设立的关于大气监测站的性能规格。测量灵敏度达到十亿分之一( ppb )，在数月运行中的漂移可以忽略不计。仪器采用专有算法来校正样气中水汽的稀释效应，并输出 CO2 和 CH4 的干摩尔分数。02稳定到极致的测量体验HPGA-3301采用光腔衰荡光谱（Cavity Ring Down Spectroscopy, CRDS）技术，可在有限的光腔内实现长达20千米的有效测量光程，因此分析仪虽然尺寸小却能达到优异的精度与灵敏度。仪器独有的内部控温、控压算法，让分析仪具备了优异的精度、准确度、低漂移性能，为客户提供稳定到极致的测量。城市环境监测区域环境监测行业碳排放检测“聚靠谱”课堂（气博士篇）“十四五”是实现我国碳排放达峰的关键期，也是推动经济高质量发展和生态环境质量持续改善的攻坚期。那么，什么是碳中和，碳达峰呢？我们又可以通过制定并实施哪些方案来实现碳中和碳达峰的远景呢？我们在碳排放，碳交易，碳足迹，低碳，甚至零碳中所说的“碳”，指的是人类生产生活中排出的各类温室气体，为了便于统计计算，人们把这些温室按照影响程度不同，折算成二氧化碳当量（CO2e），所以大家常用二氧化碳表示温室气体而碳达峰是指某个地区或行业年度二氧化碳排放量达到历史最高值，然后经历平台期进入持续下降的过程，是二氧化碳排放量由增转降的历史拐点。标志着经济发展由高能耗，高排放，向清洁低能耗模式的转变。碳中和是指某个地区在一定时间内人为活动直接和间接排放的温室气体，与其通过植树造林，工业固碳等吸收的二氧化碳相互抵消，实现二氧化碳“净零排放”碳达峰与碳中和相辅相成，但植树造林，工业固碳等所能吸收的碳量相对固定，远少于工业排放产生的碳量，那么，我们可以通过制定并实施哪些方案来实现碳中和碳达峰的远景呢？聚光科技“算、估、管、评“一体化碳排放管理体系，实现碳的摸底核算、达峰预估、路径管控和成效评估，可服务于发改委、环保局、园区和企业等客户，应用于碳账户、减污降碳，碳交易等多个双碳应用场景助力于城市实现碳达峰、碳中和。与此同时，我们还可以通过如下四个途径实现达峰远景：一、碳减排：比如减少一次性物品的生产和使用，使用清洁能源，发展风能、光能、核能、太阳能等二、碳捕集：用生物捕集，让植物吸收大气中二氧化碳；还可以用技术捕集，给城市工厂烟囱装上吸附装置。三、碳封存：可以将捕获的碳排放物，储存到地下或海底的碳库中。四、碳利用：收集的二氧化碳还可以通过转化，再利用，做成建筑材料，饲料，肥料等等具体视频见聚光科技公-众号

高档数控机床与基础制造装备国家科技重大专项“高精度、高分辨力绝对式光栅旋转编码器”课题通过验收并实现产业化。　　“高精度高分辨力绝对式光栅旋转编码器”是我国高档数控机床和基础制造装备急需的关键部件，被称为数控系统的“眼睛”。“十二五”期间，在国家科技重大专项的支持下，长春禹衡光学有限公司集中核心技术力量，成功解决了高精度、高分辨力绝对式旋转编码器的设计、制造、检测、应用等软硬件的核心问题，实现了高精度编码器的小型化和电子多圈计数，提高了光栅的生产效率，实现了编码器芯片功能的高度集成和编码数据的快速传输等，达到国际同类产品的先进水平，实现了系列化和产业化，年生产能力已达10万台。

“坐标”这个概念源于解析几何，其基本思想是构建坐标系，将点与实数联系起来，进而可以将平面上的曲线用代数方程表示。坐标的概念应用到工业生产中解决了大量实际问题，例如，坐标测量机可采集被测工件表面上的被测点的坐标值，并投射到空间坐标系中，构建工件的空间模型等诸多案例。坐标测量机还被用于产品质量控制，测量磨损，制造精度，产品形貌，对称性，角度等工业产品参数，因此需要非常高的移动精度，才能确保测量的准确性。德国attocube公司推出的IDS3010皮米精度位移测量激光干涉仪就是辅助坐标测量机提高测量精度的有力手段。图1 皮米精度位移测量激光干涉仪IDS3010IDS3010皮米精度位移测量激光干涉仪是如何帮助坐标测量机实现高精度的呢？图2 IDS3010激光干涉仪集成到坐标测量机探测臂上通常坐标测量机要求探测臂位移精度高于1微米，现在坐标测量机位移反馈大多是通过玻璃分划尺来实现的。玻璃分划尺是常用的一种位置测量的方法，分划尺在坐标测量机上位于龙门处，一般情况下，采用玻璃分划尺探测的不是探测臂本身，而是坐标测量机龙门处的位置变化。实际上， 坐标测量机的探测臂与龙门之间有一定长度的距离，它们的位置变化会因存在例如振动、位置差等而有所不同，因此只凭借龙门处位置变化来判断真实的位移反馈是不准确的，影响到实际样品的测量精度。图3 IDS3010激光干涉仪集成到坐标测量机上。坐标测量机通过干涉仪探头的配合，可反馈探测臂的位移。德国attocube公司的IDS3010皮米精度位移测量激光干涉仪通过非接触式方法测量，可以直接测量探测臂的运动，避免龙门处探测误差，实现高精度测量。如图3，激光探头位于坐标测量机侧边，M12/C7.6激光探头出射的激光可以被探测臂上的反射镜（直径3mm）反射回激光探头，IDS3010干涉仪通过分析干涉信号从而进行位置测量。探测臂能够移动0.8米距离，移动精度达到10微米。干涉仪能够实时测量该探测臂的位移以及振动等信息。图4 IDS3010实时位置测量软件WAVE测量数据。扩展图为中间区域的数据放大。IDS3010配置的软件WAVE可以实时观测与保存测量数据。如图4，坐标测量机的运动数据被测量并记录。图中所示，前15秒与终10秒间的数据是0.8m距离的往复运动。中间时间的数据看似没有变化，但通过WAVE软件的放大功能，我们发现中间时间的探测臂其实进行了10微米的步进运动。同时，通过WAVE软件我们也可以观测到步进运动的详细变化过程。每一个步进大约2秒，在运动初始的时候位移有超过，在大约0.4秒的短时间内位移被调整为10微米的步进长度。而在步进的末尾，也有小幅的位置噪音，该噪音一般是由于振动引入。这对于探测样品位移以及振动信息具有重大意义。IDS3010技术特点：IDS3010皮米精度位移测量激光干涉仪具有体积小、适合集成到工业应用与同步辐射应用中的特点，同时，测量精度高，分辨率高达1 pm，是适合工业集成与工业网络无缝对接的理想产品。除与坐标测量机结合使用外，在工业中的其他应用实例也非常广泛，包括闭环位移反馈系统搭建、振动测量、轴承误差测量等等。+ 测量精度高，分辨率高达1 pm+ 测量速度快，采样带宽10MHz+ 样品大移动速度 2m/s+ 光纤式激光探头尺寸小，灵活性高+ 兼容超高真空，低温，强辐射等端环境+ 其可靠与稳定+ 环境补偿单元，不同湿度、压力环境中校正反射率参数提高测量精度+ 多功能实时测量界面，包含HSSL、AquadB、CANopen、Profibus、EtherCAT、Biss-C等界面相关产品及链接：1、皮米精度位移激光干涉器attoFPSensor：http://www.instrument.com.cn/netshow/C159543.htm2、EcoSmart Drive系列纳米精度位移台：http://www.instrument.com.cn/netshow/C168197.htm3、低温强磁场纳米精度位移台：http://www.instrument.com.cn/netshow/C80795.htm

浙江师范大学行知学院是1999年8月经省政府批准，2004年11月被教育部确认的一所综合性全日制本科独立学院。2010年被授予“全国先进独立学院”称号，2013年被评为全国校园环境满意度50强高校。2014-2017年连续四年在全国高水平独立学院排名中位列前七，2013-2017年学院毕业生母校满意度连续五年位列全省独立学院。学院目前有商学、法学、文学、设计艺术、理学、工学6个分院和公共基础部，涉及经济学、法学、教育学、文学、历史学、理学、工学、管理学、艺术学等9个学科42个专业，在校生8000余人。产业经济学、化学和生物学3个学科与浙江师范大学联合培养硕士研究生。学院拥有网络空间安全、生态学2个浙江省**学科。应用化学为省级重点建设专业，拥有旅游管理、工商管理、机械设计制造及其自动化、计算机科学与技术等省级特色专业。浙江师范大学行知学院入驻冠亚高精度水分测定仪主要是应用于做实验的研究，冠亚高精度水分测定仪获得了多项专利《一种农林类产品的水分检测装置》，《水分仪专利》、《工业产品的水分检测设备专利》、《ZL水分测定仪专利》以及《塑料含水率测定设备操作管理系统软件著作权》等，冠亚CS系列水分测定仪能耗低，效率高，符合**的提倡的绿色发展政策。提升实验室效率，提供可信赖的众多功能和精准性能，易于操作和清洁，显著提升测试效率。标准232接口及软件可实现联机操作，实时对数据进行采集、分析、储存、打印。冠亚高精度水分测定仪参数1、称重范围：0-150g2、测试空间为3cm（特殊) 新型塑料含水率测定专利3、水分测定范围：0.00-** 干重测定范围：100-0.00%4、称重系统精度：0.0001g5、样品质量：0 -150g 工业产品的水分检测设备专利6、加热温度范围：环境温度-269.9℃ 温度误差：±0.5℃ 温度分辨率:0.1℃7、加热源：400w8、水分含量可读性：0.01%. 工业类产品的水分检测装置专利9、显示：彩色7寸液晶触摸屏10、温度窗口：实时显示当下环境温度 环境温度显示误差：±0.5℃11、参数八种： 水分值%、干重%、当前温度、设定温度、当前重量、初始重量、测试时间、恒重时间12、双重通讯接口：RS 232（打印） USB（计算机）13、操作模式：全屏幕触控式14、外型尺寸：380×205×325(mm)15、净重：4.5Kg

3月1日，通过业务运行准入，中国气象局首批高精度温室气体观测站正式业务运行，将进一步增强我国气候变化监测评估能力，持续为我国碳达峰碳中和行动成效科学评估与碳排放核算提供数据支撑。首批高精度温室气体观测站包含山西、江苏、浙江、广东四省的10个台站，涉及国家基本气象站、国家基准气候站、国家应用气象观测站（环境），均满足高精度温室气体观测站的观测系统组成及性能要求等，并历经3个月试运行。此次业务准入工作持续近一年，并经过广泛调研和专家论证。中国气象局气象探测中心大气成分室高级工程师娄梦筠介绍，与此前的温室气体观测站相比，首批准入运行的台站多了一个限定词“高”——技术标准高，直接对标世界气象组织全球大气观测计划（WMO GAW）及欧洲综合碳监测系统（ICOS）等温室气体监测指标。江西省对口指导组组长为台站人员进行技术培训 供图：江西省气象局业务运行及质量要求高，观测过程质量保证对标国家大气本底站，包括但不仅限于运行监控、数据质控、考核评估等多个关键环节，数据获取率和正确率参考国家大气本底站水平（≥95%）。观测系统及仪器精度高，能够实现对温室气体浓度的准确、精密测量，以及对温室气体超低浓度变化的灵敏监测。标气溯源等级高，统一溯源至气象部门最高计量标准，保证观测数据的准确度和可比性。业务准入门槛高，通过严格把关，首批申请业务运行准入台站仅四分之一通过评估。广东省探测中心举办业务准入培训班 供图：广东省气象局在业务运行准入过程中，专家发现部分台站使用的除水设备在运行期间对温室气体浓度存在一定影响。为此定期开展业务运行准入工作会，完善相关指标要求，排除影响数据质量的问题，保证业务运行台站观测数据的高质量。对口指导组现场指导、推进安徽省业务准入工作 供图：安徽省气象局作为首批入选台站，2012年建站的山西临汾国家基本气象站在温室气体观测方面积累了较好的长时间序列数据和经验。站长李乐乐说，下一步，台站将持续优化高精度温室气体观测业务运行工作，进一步摸清家底，助力减污降碳和地方经济社会发展。“十四五”是碳达峰的关键期、窗口期。未来，中国气象局综合观测司将继续坚持高标准、严要求，推进高精度温室气体观测站的业务运行准入工作。据悉，中国气象局于2021年成立国家级温室气体及碳中和监测评估中心，建成了我国碳中和行动有效性评估系统，并发布了我国首份国家温室气体观测网名录。下一步，气象部门将充分发挥现有温室气体观测站网与资源优势，加快推进构建覆盖我国主要城市和区域的高精度温室气体观测网，规范全国气象部门高精度温室气体观测的业务运行。

近日，宁波材料所所属先进制造技术研究所机器视觉团队研制出高精度机器视觉检测平台。该平台的优异性能使其在各种精密电子、仪器仪表、晶圆科技、刀具、塑胶、精密零件、弹簧、冲压件、接插件、模具、五金塑胶、PCB板、导电橡胶、粉末冶金、螺丝、钟表零件、手机、液晶、医药工业、光纤器件、汽车工程、航天航空、军工等领域具有广泛应用空间。 　　高精度机器视觉检测平台采用了轴式直线电机，相对于传统电机和第一、第二代直线电机，轴式直线电机的磁场利用率高达100%，具有永磁体用量少、推力大、运行平稳结构简单、免维护寿命长等特点。另外，直线电机不需要使用机械传动部件，在国内机械传动部件制造水平相对落后的现状下，利用轴式直线电机可实现精密可靠的运动平台。 　　在轴式直线电机运动平台的基础上，机器视觉团队利用其自身的优势，开发了快速、准确、易用的测量软件。其先进的相机标定、校准技术可保证实现微米级精度的非接触式测量 先进的自动特征检测定位算法可以准确、快速地定位用户预先设定的测量点，并按用户预订的测量需求进行自动的大批量重复测量，所需的人工操作可简化到一次鼠标操作。 　　我国精密测量技术和仪器的现状仍然远远不能满足国内机械装备制造业迅速发展的需求，通过发展精密的自动测量系统，必将推动国内机械装备制造业的发展，缩短与国外先进水平的差距，进一步推动国产装备向高附加值方向发展。

数据显示，全球半导体芯片高端检测设备市场基本由美国、日本等国外公司垄断。这意味着，尽快实现芯片高端检测设备国产化成为我国发展集成电路产业的关键之一，关系到我国能否拥有产业自主权。 党的二十大报告指出，坚持面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康，加快实现高水平科技自立自强。以国家战略需求为导向，集聚力量进行原创性引领性科技攻关，坚决打赢关键核心技术攻坚战。 “多年来，我们始终专注于高精度显示芯片检测的国产替代，致力于成为国内一流的工业检测、产线自动化及人工智能创新检测解决方案的提供商。”武汉森蓝智能科技有限责任公司（以下简称“森蓝智能”）创始人、CEO傅敏介绍，作为一家专注人工智能系统产品研发、生产、销售、运维的高新技术企业，核心团队来自厦门大学、武汉理工大学、华中农业大学等高校，具有多年工业信息化、芯片缺陷检测系统的开发经验，拥有多项人工智能领域高水平论文、著作权以及国家专利。 傅敏说，在半导体制造过程中，芯片检测是提升产品良品率和效率的重要环节，“目前国内现有检测设备不能完全满足国内半导体产业现阶段的发展需求，又面临国际市场的诸多限制。因此，不管从国家安全还是产业需求角度出发，检测设备的国产替代都成了行业共识”。 该项目聚焦于半导体光学外观缺陷检测，利用人工智能检查制造工艺的合规性，高精度、高效地检测出产成品的缺陷。针对半导体芯片缺陷检测“缺陷难发现”“检测精度与效率低”和“新缺陷易遗漏”三大技术难点，森蓝智能研发了“自适应光源控制系统”“基于分治策略的人工智能视觉识别算法”和“正样本学习”三大核心技术，在效率、精度、人力和成本上取得了极大的优势，将检测精度率稳定在99.9%以上。 “与国外领头企业动辄百万元的服务费用相比，我们在保证检测精度的同时，拥有更低的价格和更快的反应速度。”傅敏介绍，目前该产品已经具备批量交付能力，近两个月内已交付3台订单，并已获得三安光电及聚灿光电的20台订单。随着AOI外观机的交付，该公司成功研发了第二款标准化产品自动镜检机。同时，项目被列为“国家科技计划路演行动”重点支持项目。

p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 日前，“高精度激光调制吸收水气传感器应用技术”科技成果在北京通过专家评审，中科院院士姚建铨等评委会专家一致认为，该系统首次在国内无人机高空湿度测量、文物领域高湿环境监测等开展应用，在文物领域的应用填补了国内外空白，达国际先进水平。而市场上存在的传统测量方法在低温、高湿情况下，存在分辨率低、迟滞和误差大等问题。 /p p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 北京航天易联科技公司总经理李刚说，该传感器将国外传统水气传感器误差从± 5%提升到本传感器的± 1.5% 将传统传感器响应时间从10—30秒提升至100毫秒，实现了传感器技术的跨越 由于采用半导体光源，光源发出的检测气体特定光谱效率高，并使用信号处理算法，检测精度极高，可达1ppm(百万分之一)量级等。 /p p 　　此技术由北京航天易联科技发展有限公司、中科院半导体研究所、中科院电工研究所联合研发，具有多项核心自主知识产权。经多年研究和大量试验、测试，该传感器有稳定性和防爆性好、寿命长，环境适应性好等优势，可应用于气象环保、文物保护、石油化工等领域的湿气监测。 /p p br/ /p p br/ /p

“双碳”战略目标的实现，需要对区域范围内、特定排放源进行温室气体的高精度监测，并将监测分析计算结果服务于国家战略目标和国家核证自愿减排量（CCER）。包含但不限于二氧化碳、甲烷、氧化亚氮等温室气体的高精度测量和监控是评估“双碳”目标行动有效性重要的技术手段，是获取我国二氧化碳气体及其他温室气体浓度的长期变化趋势、深入开展气候变化研究的基础，有助于科学评估各地区、各行业的碳减排成效，有助于支撑我国“碳达峰、碳中和”工作的开展和相应政策的制定。 通常，我们需要采用高精度温室气体监测设备连续抽取大气进行目标气体的在线测量。但是大气中的不同水平的水汽含量会很大的影响高精度温室气监测设备对目标气体测量精度和准度。针对目前基于光谱技术的高精度温室气体分析仪，世界气象组织（WMO）和生态环境部环境监测总站等组织和机构明确要求，其待检目标气中的水汽含量应低于500ppm，因此，需要通过专业设备对待测气进行高水平的干燥处理，以获得低于500ppm 或者更低水平水汽含量的待测气体。 为实现高效地大气除水，普瑞亿科针对性地开发了一套PRI-5251CT 全自动低温冷阱在线除水系统，该系统特别适配温室气体高精度观测量，具有两级除水功能，可以通过交替双工模式实现待测气体的高效除水和快捷除冰，输出的水汽浓度低于0.01%。PRI-5251CT包含两个一级低温除水单元和两个超低温除水单元，通过两次除水提高冷阱除水效率和降低冷阱切换频率；优化设计的冷阱管内容积小，气体消耗量低而气体周转速率高，且标准气和样品气都过冷阱，能确保标定和测样具有统一的系统误差；包含双泵双通道主动送气单元，可以提前对下一个待测通道进行吹扫净化并制取干燥气体，实现不同冷阱之间的无缝切换；包含压力和流量平衡设计，可以消除不同通道间因电磁阀切换造成的压力波动带来的测量误差。 PRI-5251CT 全自动低温冷阱在线除水系统是高精度温室气体测量更好的除水解决方案，针对性解决了目前其他品牌冷阱稳定性差等各种弊端。单压缩机复叠制冷，双压缩机交替伺服；-78℃超低温除水，空气湿度可选择单个或多个数据文件分析。选择多个文件时可以把多个文件排序生成时间序列化的预处理数据；可标注整个曲线中水汽浓度的最大最小值及500ppm的质控线；可标注数据对应的冷阱通道信息，方便分析冷阱每个通道的除水性能；可以单独保存每次分析的结果。结果文件是独立的图表具备完整的缩放、鼠标悬停显示详细信息、推拽等交互功能。PRI-5251温室气体分析仪48h水汽测试数据某品牌CRDS温室气体分析仪48h水汽测试数据

日本产业技术综合研究所的研究组与CHINO株式会社合作成功研发出能够在1000℃附近高温区准确测定温度的白金电阻温度计。　　以往，在半导体制造等需要对温度进行准确测定的场合，都是采用以白金(铂)丝为传感器的白金电阻温度计。然而，在1000 ℃附近的高温区，白金的电阻率并不稳定，而且白金丝自身也会产生热扭曲，所以很难实现高精度测量。　　为了开发在1000 ℃高温区也能具有稳定电阻率的温度传感器，课题组对市场上销售的白金电阻温度计进行分析研究后，对其传感器进行适当的热处理，再利用日本国家标准的水三相点装置和银凝固点装置反复进行热循环试验，分析不同温度下的电阻值变化情况。结果发现，经过热处理后，铂温度传感器在1000 ℃附近的电阻变化实现最小化，温度计性能更加稳定。此外，通过对铂丝的结构进行调整优化，使其热扭曲程度得到减轻。　　新开发的温度计在银凝固点的961.78℃，测量值变动范围为± 0.001度(以前为0.01度) 在水三相点的0.01℃，测量值变动也稳定在± 0.0005度以内，达到世界最高水平。