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干涉孔径测量仪

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干涉孔径测量仪相关的资讯

  • 首套超算合成孔径雷达干涉测量系统研制成功
    p style="text-indent: 2em "来自空天院等单位的研究人员成功研制了我国首套自主知识产权的超算合成孔径雷达干涉测量系统,并首次实现全国尺度地表形变合成孔径雷达干涉测量制图。/pp style="text-indent: 2em "作为受地质灾害影响最严重的国家之一,我国地质灾害造成的损失逐年增加。“利用空间遥感技术实现地表形变大范围监测,对开展固体地球运动研究和地质灾害调查具有重要意义。”空天院研究员王超说。/pp style="text-indent: 2em "合成孔径雷达干涉测量技术是通过利用合成孔径雷达图像中的相位信号来获取毫米级地表形变信息的技术。随着宽幅合成孔径雷达成像技术的成熟,国内外合成孔径雷达卫星数据爆炸式增长。/pp style="text-indent: 2em "在计算机存储与计算能力不断增强的背景下,针对全国尺度的地质灾害调查、监测的迫切需求,研究人员结合卫星大数据处理技术与超算硬件平台,经过2年多时间对早期独立研发的相干目标时序合成孔径雷达干涉测量处理软件进行算法改进及并行优化,研发了我国首套具有自主知识产权的超算合成孔径雷达干涉测量系统,实现了合成孔径雷达干涉测量大数据自动化、批量并行处理。基于该系统,研究人员首次获取了全国尺度的地表形变合成孔径雷达干涉测量结果。/pp style="text-indent: 2em "王超表示,该系统所提供的大尺度地表形变产品不仅可以促进地球科学的新发现,服务于板块运动、全球环境变化等地球科学领域,而且还可以提高我国遥感数据处理能力,服务于我国大范围地面沉降的地理国情监测及地质灾害普查等领域,对社会经济可持续发展具有重大意义。/ppbr//p
  • 700万!宁波海洋研究院采购红外折射率测量仪及中波红外干涉仪项目
    一、采购项目名称:宁波海洋研究院采购红外折射率测量仪及中波红外干涉仪项目二、项目编号:CBNB-20221203三、公告期限:2022年5月31日至2022年6月8日止四、采购组织类型:分散采购委托代理五、采购方式:公开招标六、招标项目概况(货物名称、数量、简要技术要求、采购预算/最高限价):品目号货物名称数量简要规格描述采购预算/最高限价一红外折射率测量仪1台用于测量光学材料的折射率特性,具体详见招标文件450万元二中波红外干涉仪1台用于红外玻璃均匀性检测,球面、非球面以及自由曲面等面型透镜加工精度检测,具体详见招标文件250万元
  • 全自动薄膜孔径及渗透率测量仪新品发布暨技术讲座将于2010年12月14日在京举行
    2010年9月,美国康塔仪器公司隆重推出最新的薄膜孔径分析仪器, Porometer 3G。该仪器是一款独特的全自动多功能分析仪,该仪器的测试原理为毛细管渗透法,利用可浸润液体测定薄膜孔径及渗透率。该方法没有污染,无需实验室改造,更安全更便捷。同时该方法也是ASTM薄膜测定的标准方法 。为了使广大用户更多地了解美国康塔仪器公司最前沿的测量技术, 我公司将于2010年12月14日9:30时在北京理化分析测试中心(北京市西三环北路27号),举办全自动薄膜孔径及渗透率测量仪新品发布暨技术讲座,届时将由我公司总部的专家Mr. Jeff. Dixon详细介绍该仪器原理及应用并解答有关问题。欢迎您的光临!
  • 144万!淄博市计量技术研究院计划采购光学干涉轮廓仪、弱光照度计、垂直度测量仪等仪器设备
    一、项目基本情况项目编号:SDGP370300000202202000688项目名称:淄博市计量技术研究院2022年专用设备采购项目预算金额:本项目总预算为1448500.00元,共分1个包,其中包1包含光学干涉轮廓仪、弱光照度计、垂直度测量仪升级改造等设备等设备:1448500.00元。采购需求:①采购名称:淄博市计量技术研究院2022年专用设备采购项目;②采购内容:包含光学干涉轮廓仪、弱光照度计、垂直度测量仪升级改造等设备等设备;③质量要求:所有产品的生产、制造等各项技术标准,应当符合国家标准、各项规范要求和使用许可;④质保期:产品质保期自安装调试完毕并经验收合格之日起不少于24个月。合同履行期限:进口设备在合同签订后60日历天内交货并安装调试完毕;国产设备在合同签订后30日历天内交货并安装调试完毕。本项目不接受联合体投标。二、申请人的资格要求1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定;2.落实政府采购政策需满足的资格要求:无单独资格要求。采购文件落实政府采购政策,包括节能环保产品、小型和微型企业、监狱企业和残疾人福利性单位等政府采购政策。3.本项目的特定资格要求:1、具有加载统一社会信用代码的《营业执照》有效证件;2、未被列入信用中国网(www.creditchina.gov.cn)、中国政府采购网(www.ccgp.gov.cn) 等渠道信用记录失信被执行人、重大税收违法案件当事人名单、政府采购严重违法失信行为记录名单;3、投标人提供“政府采购供应商信用承诺书”的承诺函。三、获取招标文件时间:截止到2022年11月08日14时00分(北京时间)。地点:淄博市公共资源交易网(http://ggzyjy.zibo.gov.cn/)招标文件获取方式: ①已在淄博市公共资源交易平台(http://ggzyjy.zibo.gov.cn/)注册的供应商,需要登录淄博市公共资源交易网网站首页点击“新系统登录入口”(http://ggzyjy.zibo.gov.cn:9181/TPBidder)根据页面提示重新完善信息。完善后在登录新系统免费下载采购文件。②未注册的供应商请到淄博市公共资源交易网(http://ggzyjy.zibo.gov.cn:8082/)在网站首页点击“新系统登录入口”(http://ggzyjy.zibo.gov.cn:9181/TPBidder)根据页面提示进行注册(注册类型:交易乙方)。咨询电话:0533-2270020、2270010、2270050,咨询时间:北京时间8:30-12:00,13:30-17:00(法定公休日、法定节假日除外)。技术咨询电话:400-998-0000。③为满足信息公开和供应商诚信体系建设需要,供应商还需同时在中国山东政府采购网(http://www.ccgp-shandong.gov.cn/)进行注册。未注册的供应商须登录中国山东政府采购网点击首页右侧“系统入口”模块的“供应商注册”进行注册。请各供应商自行查验,务必保证淄博市公共资源交易网与中国山东政府采购网的注册单位名称及统一社会信用代码信息一致。四、提交投标文件截止时间、开标时间和地点截止时间: 2022年11月09日14时00分(北京时间)投标文件递交方式: 将加密的电子投标文件在截止时间前通过淄博市公共资源交易网 “上传投标文件”栏目上传完成。①拟参加本项目的投标人须办理并取得数字证书(电子签章)后,方可加密生成及上传电子投标文件。请各投标人仔细阅读《数字证书办理注意事项及相关资料下载》(淄博公共资源交易网→办事指南→服务指南)并按照须知要求办理。②投标人可到淄博市公共资源交易中心一楼大厅办理数字证书,也可网上办理。山东CA(山东省数字证书认证管理有限公司)证书办理电话为400-607-8966,CFCA(中金金融认证中心有限公司)证书办理电话为0533-3590310。其他具体操作请参考“新点投标文件制作软件(淄博版)操作视频-采购类”(淄博市公共资源交易中心网站→办事指南→服务指南),技术咨询电话:400-998-0000。开标时间: 2022年11月09日14时00分(北京时间)地点:?网上开标大厅。请各供应商在开标前登录网上开标大厅(http://ggzyjy.zibo.gov.cn:9181/BidOpeningHall/bidopeninghallaction/hall/login),在线准时参加开标活动并进行投标文件解密、答疑、澄清等。五、公告期限自本公告发布之日起5个工作日。六、其他补充事宜本项目采用网上开标模式。各投标人无需到达开标现场,请在开标时间截止前登录网上开标大厅,在线准时参加开标活动并进行报价文件解密等。网上开标等详细事宜见招标文件 “网上开标提示”模块。七、对本次招标提出询问,请按以下方式联系1.采购人信息名 称:淄博市计量技术研究院地 址:淄博市张店区共青团西路98号联系人:陈杰联系方式:0533-23159562.采购代理机构信息名 称:山东和鑫盛工程咨询管理有限公司地 址:山东省淄博市张店区新村西路42号铂金商务大厦4层联系方式:0533-23088813.项目联系方式项目联系人:薛皎、吕丽媛电 话:0533-2308881
  • 超精密高速激光干涉位移测量技术与仪器
    超精密高速激光干涉位移测量技术与仪器 杨宏兴 1,2,付海金 1,2,胡鹏程 1,2*,杨睿韬 1,2,邢旭 1,2,于亮 1,2,常笛 1,2,谭久彬 1,2 1 哈尔滨工业大学超精密光电仪器工程研究所,黑龙江 哈尔滨 150080; 2 哈尔滨工业大学超精密仪器技术及智能化工业和信息化部重点实验室,黑龙江 哈尔滨 150080 摘要 针对微电子光刻机等高端装备中提出的超精密、高速位移测量需求,哈尔滨工业大学深入探索了传统的共 光路外差激光干涉测量方法和新一代的非共光路外差激光干涉测量方法,并在高精度激光稳频、光学非线性误差 精准抑制、高速高分辨力干涉信号处理等多项关键技术方面取得持续突破,研制了系列超精密高速激光干涉仪,激 光真空波长相对准确度最高达 9. 6×10-10,位移分辨力为 0. 077 nm,光学非线性误差最低为 13 pm,最大测量速度 为 5. 37 m/s。目前该系列仪器已成功应用于我国 350 nm 至 28 nm 多个工艺节点的光刻机样机集成研制和性能测 试领域,为我国光刻机等高端装备发展提供了关键技术支撑和重要测量手段。 关键词 光学设计与制造;激光干涉;超精密高速位移测量引 言 激光干涉位移测量(DMLI)技术是一种以激光 波长为标尺,通过干涉光斑的频率、相位变化来感知位移信息的测量技术。因具有非接触、高精度、高动 态、测量结果可直接溯源等特点,DMLI 技术和仪器被广泛应用于材料几何特性表征、精密传感器标定、 精密运动测试与高端装备集成等场合。特别是在微电子光刻机等高端装备中嵌入的超精密高速激光干涉仪,已成为支撑装备达成极限工作精度和工作效率的前提条件和重要保障。以目前的主流光刻机为例,其内部通常集成有 6 轴至 22 轴以上的超精密高速激光干涉仪,来实时测量高速运动的掩模工件台、 硅片工件台的 6 自由度位置和姿态信息。根据光刻机套刻精度、产率等不同特性要求,目前对激光干涉的位移测量精度需求从数十纳米至数纳米,并将进一步突破至原子尺度即亚纳米量级;而位移测量速度需求,则从数百毫米每秒到数米每秒。 对 DMLI 技术和仪器而言,影响其测量精度和测量速度提升的主要瓶颈包括激光干涉测量的方法原理、干涉光源/干涉镜组/干涉信号处理卡等仪器关键单元特性以及实际测量环境的稳定性。围绕光刻机等高端装备提出的超精密高速测量需求,以美国 Keysight 公司(原 Agilent 公司)和 Zygo 公司为代表的国际激光干涉仪企业和研发机构,长期在高精度激光稳频、高精度多轴干涉镜组、高速高分辨力干涉信号处理等方面持续攻关并取得不断突破, 已可满足当前主流光刻机的位移测量需求。然而, 一方面,上述超精密高速激光干涉测量技术和仪器 已被列入有关国家的出口管制清单,不能广泛地支撑我国当前的光刻机研发生产需求;另一方面,上述技术和仪器并不能完全满足国内外下一代光刻机研 发所提出的更精准、更高速的位移测量需求。 针对我国光刻机等高端装备研发的迫切需求, 哈尔滨工业大学先后探索了传统的共光路双频激光干涉测量方法和新一代的非共光路双频激光干涉测量方法,并在高精度激光稳频、光学非线性误差精 准抑制、高速高分辨力干涉信号处理等关键技术方 面取得持续突破,研制了系列超精密高速激光干涉 仪,可在数米每秒的高测速下实现亚纳米级的高分辨力高精度位移测量,已成功应用于我国 350 nm 至 28 nm 多个工艺节点的光刻机样机集成研制和性能测试领域。该技术和仪器不仅直接为我国当前微电子光刻机研发生产提供了关键技术支撑和核心 测量手段,而且还可为我国 7 nm 及以下节点光刻机研发提供重要的共性技术储备。高精度干涉镜组设计与研制 高精度干涉镜组的 3 个核心指标包括光学非线性、热稳定性和光轴平行性,本课题组围绕这 3 个核心指标(特别是光学非线性)设计并研制了前后两代镜组。 共光路多轴干涉镜组共光路多轴干涉镜组由双频激光共轴输入,具备抗环境干扰能力强的优点,是空间约束前提下用于被测目标位置/姿态同步精准测量不可或缺的技术途径,并且是光刻机定位系统精度的保证。该类干涉镜组设计难点在于,通过复杂光路中测量臂和参考臂的光路平衡设计保证干涉镜组的热稳定性,并通过无偏分光技术和自主设计的光束平行性测量系统,保证偏振正交的双频激光在入射分光及多次反射/折射后的高度平行性[19- 20]。目前本课题组研制的 5 轴干涉镜组(图 11) 可实现热稳定性小于 10 nm/K、光学非线性误差小于 1 nm 以及任意两束光的平行性小于 8″,与国 际主流商品安捷伦 Agilent、Zygo 两束光的平行性 5″~10″相当。 图 11. 自主研制的共光路多轴干涉镜组。(a)典型镜组的3D设计图;(b)实物图非共光路干涉镜组 非共光路干涉镜组在传统共光路镜组的基础上, 通过双频激光非共轴传输避免了双频激光的频率混叠,优化了纳米量级的光学非线性误差。2014 年,本课题组提出了一种非共光路干涉镜组结构[2,21],具体结构如图 12 所示,测试可得该干涉镜组的光学非 线性误差为 33 pm。并进一步发现基于多阶多普勒 虚反射的光学非线性误差源,建立了基于虚反射光迹精准规划的干涉镜组光学非线性优化算法,改进并设计了光学非线性误差小于 13 pm 的非共光路干涉镜组[2-3],并通过双层干涉光路结构对称设计保证热稳定性小于 2 nm/K[22- 25]。同时,本课题组也采用多光纤高精度平行分光,突破了共光路多轴干涉镜组棱镜组逐级多轴平行分光,致使光轴之间的平行度误差 逐级累加的固有问题,保证多光纤准直器输出光任意 两个光束之间的平行度均小于 5″。 图 12. 自主设计的非共光路多轴干涉镜组。(a)典型镜组的3D设计图;(b)实物图基于上述高精度激光稳频、光学非线性误差精准抑制、高速高分辨力干涉信号处理等多项关键技 术,本课题组研制了系列超精密高速激光干涉仪 (图 17),其激光真空波长准确度最高达 9. 6×10-10 (k=3),位移分辨力为 0. 077 nm,最低光学非线性误差为 13 pm,最大测量速度为 5. 37 m/s(表 2)。并成功应用于上海微电子装备(集团)股份有限公司 (SMEE)、中国计量科学研究院(NIM)、德国联邦物理技术研究院(PTB)等十余家单位 ,在国产光刻机、国家级计量基准装置等高端装备的研制中发挥了关键作用。 图 17. 自主研制的系列超精密高速激光干涉仪实物图。(a)20轴以上超精密高速激光干涉仪;(b)单轴亚纳米级激光干涉仪;(c)三轴亚纳米级激光干涉仪超精密激光干涉仪在精密工程中的实际测量, 不仅考验仪器的研制水平,更考验仪器的应用水 平,如复杂系统中的多轴同步测量,亚纳米乃至皮 米量级新误差源的发现与处理,高水平的温控与隔 振环境等。下面主要介绍超精密激光干涉仪的几 个典型应用。 国产光刻机研制:多轴高速超精密激光干涉仪 在国产光刻机研制方面,多轴高速超精密激光 干涉仪是嵌入光刻机并决定其光刻精度的核心单元之一。但是,一方面欧美国家在瓦森纳协定中明确规定了该类干涉仪产品对我国严格禁运;另一方面该类仪器技术复杂、难度极大,我国一直未能完整掌握,这严重制约了国产光刻机的研制和生产。 为此,本课题组研制了系列超精密高速激光干涉测量系统,已成功应用于我国 350 nm 至 28 nm 多个工艺节点的光刻机样机集成研制和性能测试领域,典型应用如图 18 所示,其各项关键指标均满足国产先进光刻机研发需求,打破了国外相关产品对我国 的禁运封锁,在国产光刻机研制中发挥了重要作用。在所应用的光刻机中,干涉仪的测量轴数可达 22 轴以上,最大测量速度可达 5. 37 m/s,激光真空 波 长/频 率 准 确 度 最 高 可 达 9. 6×10−10(k=3),位 移 分 辨 力 可 达 0. 077 nm,光 学 非 线 性 误 差 最 低 为 13 pm。 配 合 超 稳 定 的 恒 温 气 浴(3~5 mK@ 10 min)和隔振环境,可以对光刻机中双工件台的多维运动进行线位移、角位移同步测量与解耦,以满足掩模工件台、硅片工件台和投影物镜之间日益复杂的相对位置/姿态测量需求,进而保证光刻机整体套刻精度。图 18. 超精密高速激光干涉测量系统在光刻机中的应用原理及现场照片国家级计量基准装置研制:亚纳米精度激光干涉仪 在国家级计量基准装置研制方面,如何利用基本物理常数对质量单位千克进行重新定义,被国际知名学术期刊《Nature》评为近年来世界六大科学难题之一。在中国计量科学研究院张钟华院士提出的“能量天平”方案中,关键点之一便是利用超精密激光干涉仪实现高准确度的长度测量,其要求绝对测量精度达到 1 nm 以内。为此,本课题组研制了国内首套亚纳米激光干涉仪,并成功应用于我国首套量子化质量基准装置(图 19),在量子化质量基准中 国方案的实施中起到了关键作用,并推动我国成为首批成功参加千克复现国际比对的六个国家之一[30- 32]。为达到亚纳米级测量精度,除了精密的隔振与温控环境以外,该激光干涉仪必须在真空环境 下进行测量以排除空气折射率对激光波长的影响, 其测量不确定度可达 0. 54 nm @100 mm。此外,为了实现对被测对象的姿态监测,该干涉仪的测量轴 数达到了 9 轴。图 19. 国家量子化质量基准及其中集成的亚纳米激光干涉仪 结论 近年来,随着高端装备制造、精密计量和大科学装置等精密工程领域技术的迅猛发展,光刻机等高端制造装备、能量天平等量子化计量基准装置、 空间引力波探测等重大科学工程对激光干涉测量技术提出了从纳米到亚纳米甚至皮米量级精度的 重大挑战。对此,本课题组在超精密激光干涉测量方法、关键技术和仪器工程方面取得了系列突破性进展,下一步的研究重点主要包括以下 3 个方面: 1)围绕下一代极紫外光刻机的超精密高速激光干涉仪的研制与应用。在下一代极紫外光刻机中,其移动工件台运动范围、运动精度和运动速度将进一步提升,将要求在大量程、6 自由度复杂耦合、高速运动条件下实现 0. 1 nm 及以下的位移测量精度,对激光干涉仪的研发提出严峻挑战;极紫外光刻机采用真空工作环境,可减小空气气流波动和空气折射率引入的测量误差,同时也使整个测量系统结构针对空气- 真空适应性设计的复杂性大幅度增加。2)皮米激光干涉仪的研制与国际比对。2021年, 国家自然科学基金委员会(NSFC)联合德国科学基 金会(DFG)共同批准了中德合作项目“皮米级多轴 超精密激光测量方法、关键技术与比对测试”(2021 至 2023 年)。该项目由本课题组与德国联邦物理技术研究院(PTB)合作完成,预计将分别研制下一代皮米级精度激光干涉仪,并进行国际范围内的直接 比对。3)空间引力波探测。继 2017 年美国 LIGO 地面引力波探测获诺贝尔物理学奖后,各国纷纷开展了空间引力波探测计划,这些引力波探测器实质上就是巨型的超精密激光干涉仪。其中,中国的空间引力波探测计划,将借助激光干涉仪在数百万公里距离尺度上,实现皮米精度的超精密测量,本课题组在引力波国家重点研发技术项目的支持下,将陆 续开展卫星- 卫星之间和卫星- 平台质量块之间皮米级激光干涉仪的设计和研究,特别是皮米级非线性实现和皮米干涉仪测试比对的工作,预期可对空间引力波探测起到积极的支撑作用。本课题组在超精密激光干涉测量技术与仪器领域有超过 20 年的研究基础,建成了一支能够完全自主开发全部激光干涉仪核心部件、拥有完整自主知识产权的研究团队,并且在研究过程中得到了 12 项国家自然科学基金、2 项国家科技重大专项、2 项 国家重点研发计划等项目的支持,建成了超精密激光测量仪器技术研发平台和产业化平台,开发了系列超精密激光干涉测量仪,在国产先进光刻机研发、我国量子化质量基准装置等场合成功应用,推动了我国微电子光刻机等高端装备领域的发展,并将通过进一步研发,为我国下一代极紫外光刻机研 发、空间引力波探测、皮米激光干涉仪国际比对提供支撑。全文详见:超精密高速激光干涉位移测量技术与仪器.pdf
  • 第3届测量仪器国际会议暨第13届精密工程测量与仪器国际会议成功举行
    第3届高端测量仪器国际论坛暨第13届精密工程测量与仪器国际会议(IFMI & ISPEMI 2024)于2024年8月8日至10日在山东青岛成功举办。本会议由国际测量与仪器委员会、中国计量测试学会、中国仪器仪表学会共同发起,中国工程院信息与电子工程学部指导,哈尔滨工业大学主办,中国计量测试学会计量仪器专业委员会、北京信息科技大学、中国石油大学(华东)、海克斯康制造智能技术(青岛)有限公司联合承办。本会议的目的是,邀请各国精密工程测量与仪器领域的高层科学家、专家与业界领袖,就国际精密工程测量与仪器领域面临的重大机遇、重大科学问题和关键技术问题进行研讨,交流国际精密工程测量与仪器领域取得的重大进展;特别是,根据世界新一轮科技革命与产业变革的前沿发展趋势,判断未来5年和10年精密工程测量与仪器技术的发展方向和技术路线;同时,推测未来5年和10年全球各领域对精密工程测量与仪器的需求,判断国际精密工程测量与仪器产业发展趋势;进而提出促进世界高端测量仪器科学研究与产业发展的建议,共同促进世界范围内高端测量仪器技术的发展。中国工程院院士、哈尔滨工业大学精密仪器工程研究院院长谭久彬教授担任大会主席并致辞。谭久彬院士指出:“随着超精密工程、精准医疗、智能制造和原子级制造,以及物联网、大数据、云计算、人工智能和智慧城市等领域不断发生革命性突破,精密工程测量与仪器技术必然迎来前所未有的巨大挑战和发展机遇。近年来,至少有三件大事将对精密测量和仪器技术的发展走势产生至关重要的影响。一是2018年国际计量大会正式通过了一项具有里程碑意义的重要决议,即7个国际基本计量单位均由自然常数来定义,并于2019年5.20国际计量日正式实施。这件事带来的直接好处是,标准量值传递链将实现扁平化和去中心化,这将导致国际测量体系与各国的国家测量体系发生革命性的变化。二是数字化制造、网络化制造和智能化制造发展得非常迅速,加上国际计量单位定义常数化、计量量子化发展双重趋势的作用下,精密测量仪器将产生新的形态;三是原子级制造的兴起将导致精密测量仪器技术成体系的创新。上述三件大事必将导致国际仪器产业体系的重大变革。”谭久彬院士担任大会主席并致辞大会现场中国计量测试学会副理事长兼秘书长马爱文先生、中国仪器仪表学会副理事长兼秘书长张彤先生、中国石油大学(华东)校长助理于连栋教授参加大会并在开幕式上致辞。中国计量测试学会秘书长马爱文在大会开幕式致辞中国仪器仪表学会副理事长兼秘书长张彤在大会开幕式致辞中国石油大学(华东)校长助理于连栋在大会开幕式致辞本次会议分为主论坛大会报告、分论坛研讨和圆桌论坛3部分。共有来自中国、美国、英国、德国、日本、韩国、加拿大、澳大利亚、俄罗斯、白俄罗斯、塞尔维亚、比利时、新加坡等13个国家和地区的280余位专家出席本次盛会,10900余名科技工作者和研究生观看了会议直播。大会特邀中国工程院院士、中国科学院长春光学精密机械与物理研究所所长张学军研究员,德国工程院院士Ö mer Sahin Ganiyusufoglu教授、白俄罗斯国家科学院主席团第一副主席Sergey Antonovich Chizhik院士、美国密歇根大学Steven Cundiff教授、韩国科学技术院Seung-Woo Kim教授、德国联邦物理技术研究院Jens Flügge教授、中国计量科学研究院原院长方向研究员、美国加州大学洛杉矶分校Mona Jarrahi教授、海克斯康制造智能技术研究院首席专家王慧珍女士等国际著名专家做大会主旨报告。张学军院士的主题演讲题为《机器人辅助的超精密非球面及自由曲面光学抛光》,提出了一种以机器人系统为中心的新型抛光方法,将确定性抛光技术(如计算机控制光学表面抛光和离子束整形)与机器人平台协同集成,形成了一种灵活、经济、高效的多轴抛光设备,在中型非球面和自由曲面光学元件制造中实现了亚纳米精度,同时大幅度降低了生产成本,可满足新一代高端制造装备制造、前沿科学实验所需的高端光学元件大规模生产需求。张学军院士发表主题演讲Ö mer Sahin Ganiyusufoglu院士的主题演讲《智能装备与在线测试》着重探讨了从大规模生产向创新驱动的高质量产业快速转型的发展趋势。在这一过程中,智能机器和智能制造技术扮演着至关重要的角色,这些技术能够通过在线测量和在线测试实现自动化的过程优化。他强调,传感器是信息数据获取的关键,并通过人工智能(AI)使装备“智能化”。Ganiyusufoglu院士通过汽车行业的若干实例详细介绍了从传统大规模生产向智能制造转型的过程。Ö mer Sahin Ganiyusufoglu院士发表主题演讲Mona Jarrahi教授在其题为《太赫兹技术的新前沿》的主题演讲中,介绍了一种新型高性能光电导太赫兹源,利用等离子体纳米天线实现了创纪录的太赫兹辐射输出,功率达到数毫瓦级,比现有技术提高了三个数量级,成功应用于太赫兹探测器、超光谱焦平面阵列和量子级探测灵敏度的外差光谱仪,使其在宽太赫兹频带和室温条件下的检测能力大幅提升。该技术突破为医疗成像、诊断、大气监测、制药质量控制和安全监测等领域带来了新的机遇,具有广阔的应用潜力。Mona Jarrahi教授在线发表主题演讲Seung-Woo Kim教授的主题演讲《基于梳状激光的光频率产生技术用于精密测量和仪器》,探讨了超短激光脉冲及其频率梳在现代计量学中的革命性应用。他指出,频率梳作为一种“频率标尺”,能够与微波原子钟或光钟稳定联结,产生超稳定的光频率,从而促进干涉测量和飞行时间测量等领域的技术突破。Kim教授进一步介绍了这种光频合成技术在自由空间相干通信、频率传输、光谱学以及太赫兹波生成等领域的应用。他还展望了频率梳技术未来在计量学和仪器制造领域的广泛应用前景,并提出了相关的技术挑战和解决方案。Seung-Woo Kim教授发表主题演讲Steven Cundiff教授的主题演讲《优化频率梳用于多梳光谱》集中讨论了双梳光谱技术的优势与挑战。双梳光谱是一种光学傅里叶变换光谱技术,通过使用两个略有不同重复频率的频率梳,实现无需移动部件的扫描延迟。Steven Cundiff教授指出,虽然双梳光谱在光谱分辨率、信噪比和采集时间方面表现优异,但也存在诸如光谱范围与采集时间之间的难以兼顾的问题。他提出,通过使用重复频率接近倍数关系的两个梳子,可以改善光谱分辨率,减少对信噪比的影响。此外,通过相位调制技术可以在不降低信噪比的情况下缩短采集时间,满足非线性光谱学中的高脉冲能量需求。 Steven Cundiff教授发表主题演讲Sergey Antonovich Chizhik院士的发表了《原子力显微镜在微机械装置表征中的应用》的主题演讲,讨论了原子力显微镜(AFM)在微机电系统(MEMS)纳米级结构和材料性能表征方面的应用。Chizhik院士介绍了一系列自主开发的AFM设备和方法,及其在电子学和生物细胞研究中的应用,展示了包括纳米层析成像、静态与动态力谱学、纳米钻探以及振荡摩擦测量等技术的创新性应用。他还讨论了这些方法在生物细胞研究中的特殊应用,并展望了AFM在MEMS表征中的广阔应用前景。Sergey Antonovich Chizhik院士发表主题演讲方向研究员在主题演讲《计量数字化转型的机遇与挑战》中,详细探讨了数字化时代对计量学的深远影响。自2018年国际单位制(SI)重新定义以来,计量领域进入了数字时代,所有SI单位都基于物理学的基本定律和常数进行了定义。方向研究员介绍了数字化计量的转型过程,特别是国际计量委员会(CIPM)在推动全球数字化计量框架方面的努力,并探讨了未来计量技术和测量仪器发展面临的机遇和挑战。他强调,随着全球数字化转型的加速,计量学的数字化变革将继续深刻影响各个行业,推动工程测量技术的进一步创新和发展。方向研究员发表主题演讲Jens Flügge教授的主题演讲《干涉仪在测量系统中的集成》探讨了干涉仪在高精度测量中的广泛应用。Jens Flügge教授介绍了激光干涉仪的设计方案及其在不同测量系统中的应用,包括PTB纳米比长仪、用于硅晶格参数测定的光学/X射线干涉仪,以及用于干涉仪校准的真空比较仪等。他详细介绍了上述装备的设计、优化过程及其实际测量案例,展示了在降低测量不确定度和提高测量精度方面的创新性解决方案,阐明了干涉仪技术在计量领域的重要性和应用前景。 Jens Flügge教授在线发表主题演讲王慧珍首席专家的主题演讲《智能计量技术深度赋能制造业高质量发展》重点介绍了现代几何计量技术的最新进展,及其在高端制造业中的应用。人工智能(AI)、多传感器技术和测量数据再利用相融合,实现了制造过程的优化和提高生产效率。她展示了智能几何计量系统提升生产精度和质量控制水平的典型案例,探讨了未来智能计量技术的发展趋势和挑战。她认为,随着先进制造业对高精度、高效生产需求的不断增长,智能几何计量系统将在提升制造业整体质量和竞争力方面发挥越来越重要的作用。王慧珍女士发表主题演讲分论坛分为10个分会场,共计63个分论坛邀请报告。分论坛的专家学者们结合测量仪器技术与精密工程各个分支方向,交流了目前本领域存在的重大科学问题与关键技术问题、具有发展优势的新的技术路线和近期重大研究进展与突破;探讨了因学科交叉衍生出的新原理、新技术和新方向;并对该领域未来10-15年的发展趋势与特点、新的应用背景和可能产生的新突破进行了探索与研判。除主论坛、分论坛的学术交流与研讨外,会议还以圆桌论坛形式进行战略研讨。圆桌论坛邀请测量仪器领域的著名专家学者与企业家参加了研讨。圆桌论坛围绕“面向高端装备制造的高端测量仪器发展战略”为主题展开讨论。与会专家学者与企业家首先就我国当前国家测量体系和仪器产业体系对先进制造支撑能力的现状及存在的问题,未来10-15年仪器领域重大应用场景战略需求、前沿仪器技术、发展趋势、全景路线图,全制造链、全产业链和全生命周期测量仪器体系建设框架构建,嵌入式、芯片化、微型化、小型化的计量标准体系与实时精度调控体系构建,仪器学科发展战略和创新领军人才培养体系,精密仪器产业体系构建、发展趋势研判、仪器产业布局构想等热点问题展开了热烈讨论,并达成了初步共识。
  • 我国研制出高声压的HIFU声场测量仪器
    近日,在重庆市自然科学基金重点项目支持下,重庆融海超声医学工程研究中心有限公司和重庆大学合作,研制出一种全石英光纤法珀干涉型超声水听器。   该项目研究了高强度聚焦超声场中的侧向敏感和端部敏感的全石英光纤超声水听器的传感原理,并成功研制出原型样机及测量HIFU声场的仪器系统,实现了HIFU场高分辨率和高声压的测量。  该项目取得的重大突破,将有利的推动我国HIFU医疗器械产业发展,并为我国高强度聚焦超声(HIFU)技术无创治疗实体肿瘤新方法发展起到了推动作用,也进一步打破了我国在高声压的HIFU声场测量仪器领域严重依赖进口的局面。  要想精确预测治疗剂量和HIFU生物学效应、以及确保治疗的有效性和安全性,高强度聚焦超声技术需要有高声压的HIFU声场测量仪器的支撑。这也是HIFU医疗器械产业发展的关键所在,随着该项目取得的突破,我国在该领域实现了重要的发展,并将推动相关医疗技术的发展。
  • 高精度、复合式、智能、易用 | 2024上半年几何量测量仪器新品盘点
    随着工业4.0浪潮的持续深化,高精度、智能化、集成化的测量仪器成为推动制造业转型升级的关键力量。2024年上半年,众多仪器厂商凭借其深厚的技术积累和创新能力,推出一系列几何量精密测量仪器新品,不仅提升了测量技术的边界,更为智能制造注入了新的活力。本文特对2024年上半年上市新品进行盘点,以飨读者。(本文产品信息来源网络公开信息,如有遗漏,欢迎留言补充。联系邮箱:niuyw@instrument.com.cn)海克斯康 SmartScan VR800智能蓝光扫描系统3月,海克斯康发布SmartScan VR800智能蓝光扫描系统。该新品是首款配备自动变焦镜头的结构光3D扫描仪,拥有智能分辨率、智能变焦和智能抓拍三大创新功能。它专为提高工作效率而设计,通过简单的软件设置,即可完成扫描分辨率和测量范围的快速调整,为用户实现精确、高效的扫描测量提供了前所未有的创新体验。 OCTAV HP高精度复合式影像测量专机4月,在2024中国数控机床展览会(CCMT)期间,海克斯康发布重量级新产品——OCTAV HP高精度复合式影像测量专机。该产品精度高达0.4μ+,是一款为满足用户对于高精度、高性能、高稳定性测量需求而设计的高端复合式影像测量专机。该新品将行业内先进的测量传感技术,包括高精度的接触式触发和扫描技术,基于影像测头的视觉检测技术,基于共聚焦白光测头的光学扫描测量技术等,定制化集成到一台测量设备上,实现了一机多能以及高精度复合式测量。OCTAV HP亚微米级别的影像测量功能结合先进的多传感器融合技术,适用于航空航天、半导体、新能源、3C电子、医疗等行业领域。蔡司CAPTUM三坐标测量机3月 28 日,深圳ITES展会现场,蔡司盛大推出全新三坐标测量机CAPTUM。新品具有安装快捷、服务便利、操作简便等优势,为企业提供坚实可靠的质量保障。值得一提的是,CAPTUM 家族首次引入“Plug and Play”即插即用设计概念,让用户操作更为便捷。其高适配的应用场景特点,更是让三坐标的应用变得更简单易用。4月,在第十六届重庆国际电池技术交流会/展览会(CIBF 2024)上,蔡司发布O-INSPECT 863 Duo多用途复合式坐标测量机,该新品是一款集成了三坐标测量功能、影像测量以及显微镜检测功能的复合式测量设备,配备连续扫描接触式测量、高倍率变焦影像镜头等,广泛应用于电子、医疗、汽车、航空航天领域的复杂工件的形位公差测量及缺陷检测。天准科技CM系列三坐标测量机4月,在第十三届中国数控机床展览会(CCMT 2024)上,天准科技发布CM系列三坐标测量机,该新品以超高精度 0.3μm 国家重大专项复合测量机技术背景为研发基础,目前拥有CMZ/CMU/CME 三大系列,集Vispec Pro软件系统、HSP测头/TR50旋转测座探测系统、驱控一体TCC电控、直线电机驱控技术四大自研技术为一体,同时创新性地将工业级的碳化硅陶瓷材料运用在高端系列机型上,重新定义行业精密测量标准,广泛应用于汽车、模具、机械加工、精密制造、计量院所、航空航天等领域。6月18日,在第十六届中国国际机床工具展览会(CIMES)上,天准科技发布了全新VMZ超高精度影像仪。该新品在测量精度以及稳定性上实现了跨越式提升,测量精度高达0.8μm,最大倍率高达4000倍。出色的测量精度和稳定性,使其能够轻松应对各种复杂测量任务,适用于半导体、微组装、光通信等高精度测量场景。思看科技NimbleTrack灵动式三维扫描系统4月9日,思看科技发布NimbleTrack灵动式三维扫描系统和NimbleTrack灵动式三维扫描系统。NimbleTrack集全无线、不贴点、双边缘计算、一体成型架构于一身,精准驾驭中小型场景动态三维测量场景,其扫描仪和跟踪器深度集成高性能芯片与嵌入式电池模组,实现了全域无线测量和高速稳定的数据传输,开启工业计量智能无线新时代。AM-CELL C系列自动化3D检测系统AM-CELL C系列自动化3D检测系统创新性融入核心单元设计理念,集易部署、易操控、高拓展性、全方位安全于一体,为中小型零部件检测打造自动化交钥匙解决方案,探寻智能制造更多可能。中图仪器WD4000系列无图晶圆几何量测系统2月,中图仪器针对晶圆几何形貌量测需求,基于在精密光学测量多年的技术积累,历经数载,自研了WD4000系列无图晶圆几何量测系统,适用于线切、研磨、抛光工艺后,进行wafer厚度(THK)、整体厚度变化(TTV)、翘曲度(Warp)、弯曲度(Bow)等相关几何形貌数据测量,能够提供Thickness map、LTV map、Top map、Bottom map等几何形貌图及系列参数,有效监测wafer形貌分布变化,从而及时管控与调整生产设备的工艺参数,确保wafer生产稳定且高效。3月,中图仪器发布Mizar Silver三坐标测量机,融汇多项核心创新技术,采用低热膨胀花岗岩导轨系统、环抱式气浮支撑系统、Z轴柔性平衡设计、高刚性传动系统、空间21项结构误差补偿技术等,并装载全自主化运动控制器与测头测座系统,自主化三坐标测量软件PowerDMIS。先临三维FreeScan UE Pro2 无线高速激光手持三维扫描仪5月,先临三维发布FreeScan UE Pro2 无线高速激光手持三维扫描仪。此番创新融合了嵌入式边缘计算模块,实现无线传输功能,为用户带来了前所未有的操作自由。这款新品借助内置的嵌入式边缘计算模块与灵活的移动电源支持,可以更加游刃有余地获取高精度三维数据。基恩士VM-6000大范围三坐标测量仪5月,基恩士发布VM-6000大范围三坐标测量仪,通过接触探头、激光扫描探头,单人即可在现场测量大型产品的尺寸、形状。新品测量范围由原来的15m扩大到25m,适用于各行各业的大型产品。Qualifire&trade 激光干涉仪2024年初,阿美特克 旗下Zygo公司宣布发布其最新的激光干涉仪Qualifire&trade 。Qualifier加入了一系列高端干涉仪解决方案,旨在支持半导体、光刻、星载成像系统、尖端消费电子产品、国防等行业中最苛刻的计量应用。这款干涉仪在不牺牲性能的情况下,将显著的增强功能集成到一个更轻的小型封装中。秉承Zygo在计量领域的卓越标准,Qualifire&trade 不仅确保了高精度,更通过精细化的人体工程学设计优化了用户交互体验,使操作更为高效,部署更加灵活,完美平衡了性能与便捷性。综上所述,2024年上半年发布的一系列新品,在高精度、集成化、智能化、自动化、便捷性与易用性等多个维度实现了显著突破与创新。这些技术的深度融合可大幅提升生产效率与灵活性,降低对人工的依赖,助力企业降本增效。这一系列创新成果,无疑为工业4.0智能制造的加速推进提供了强有力的技术支持和保障。
  • 几何量精密测量仪器企业中图仪器冲刺IPO
    “专精特新”小巨人企业中图仪器对资本市场发起冲刺。  公开信息显示,10月21日,深圳市中图仪器股份有限公司(简称“中图仪器”)与中信建投(601066)签署上市辅导协议。成立于2005年的中图仪器致力于精密测量、计量检测等仪器设备的研发、生产和销售。去年国家工业和信息化部公示了第三批专精特新“小巨人”企业名单,中图仪器顺利入选。  自2005年成立以来,中图仪器逐步聚集了来自清华、西安交大、哈工大等高校毕业生带头的工程师队伍,从小仪器到大品种,持续推动国内精密测量技术创新与进步。  中图仪器重点发展高端精密、超精密几何量检测仪器,提供一维、二维、三维的尺寸测量产品。中图仪器在精密轮廓扫描技术、精密测量传感器、激光干涉测量、微纳米运动设计、显微三维形貌重建、大尺寸三维空间测量、智能机器视觉测量、精密光栅导轨测控等众多技术领域形成了独特的研发设计、制造优势,已具备从纳米到百米为用户提供专业的精密测量仪器和测量解决方案的能力,大部分产品达到国际先进水平。  目前,中图仪器的产品已广泛应用于计量质量检测机构、汽车、航空航天、机械制造、半导体加工、3C电子等行业,部分产品达到国际先进水平,参与制定了多项国家标准。  中图仪器在深圳市南山区智园科技园拥有现代化的办公场地,在深圳市宝安区创新新世界产业园拥有仪器设备精密加工、装配检测的专业生产制造基地。发展至今,中图仪器的销售和服务网点遍及三十多个省、市、自治区,海外市场快速成长,营销网络日逐完善。  公开报道显示,多年来中图仪器的研发投入占销售额的25%以上,高于行业10%的平均水平。截至2021年10月31日,公司已拥有99项专利及软件著作权,参与制定3项ISO标准,主导或参与制定10余项国内或行业标准。  辅导文件显示,马俊杰为中图仪器控股股东,直接及间接持有公司股权比例为36.28%。企查查显示,中图仪器自2016年起经历多轮融资,参投机构包括壹海汇资本、方广资本、架桥资本、海量资本和深创投等。  据了解,在我国高端几何量仪器领域被蔡司、海克斯康、三丰、ZYGO等国际著名品牌全面占据的情况下,中图仪器研制的闪测仪、激光跟踪仪、激光干涉仪、光学3D表面轮廓仪、测长机等多款精密测量仪器逐步达到进口仪器性能水平,以较低成本较高性能服务于我国计量质量检测机构、汽车、航空航天、机械制造、半导体加工、3C电子等行业领域,推动行业国产替代,同时市场占有率攀升。
  • 重庆:无创治疗实体肿瘤测量仪器将打破进口垄断
    用于测量高强度聚焦超声场的光纤水听器研究日前取得显著成果,将打破测量仪器全部依赖进口的局面,使得高强度聚焦超声(HIFU)技术这一无创治疗实体肿瘤新方法取得突破。  据了解,就高强度聚焦超声技术而言,准确测量和描述HIFU声场特性对于精确预测治疗剂量和HIFU生物学效应、确保治疗的有效性和安全性、建立HIFU临床设备的统一标准具有非常重要的意义。目前,高声压的HIFU声场测量仪器全部依赖进口,且价格昂贵。  重庆市科委介绍,重庆融海超声医学工程研究中心有限公司和重庆大学合作,在重庆市自然科学基金重点项目支持下,发明并设计制造了一种全石英光纤法珀干涉型超声水听器 研究了在HIFU场中的侧向敏感和端部敏感的全石英光纤超声水听器的传感原理 设计开发了全石英光纤法珀干涉型超声水听器原型样机及测量HIFU声场的仪器系统,其中光纤法珀干涉型超声水听器的原型样机可以实现HIFU场高分辨率和高声压的测量,达到国际领先水平,将推动HIFU医疗器械产业发展。该项目还获得国家发明专利权1件,项目相关研究内容已列入国家自然科学基金委员会国家重大科研仪器设备研制专项支持。
  • 法国SETARAM公司新品发布-SOLEX气动测量仪
    法国SETARAM仪器公司隶属于KEP科技集团,KEP专注于尖端产业技术,提供一系列高技术及创新型产品服务于航空航天工业,核能和可再生能源,化学,食品生产,奢侈品,保健品以及大型科研试验室。  现在SETARAM将KEP的顶级优势产品介绍到中国,为机械制造业的科研单位及企业客户提供一流的工具。    SOLEX作为一种精密测量仪器,可以实现测量工件的长度、厚度、槽宽、内孔直径、外圆直径、两孔中心距、轴心线直线度、圆度、垂直度、平行度等各种参数。具有测量精度高、结构简单、使用维护方便、可以实现非接触式远距离测量等优点。若与各种类型的气动测量头配合使用,还可以完成多种测量工作。在各种测量仪器中,气动测量仪是一种创新型的测量仪器。   技术参数:  * 测试压力 : 0.015 to 0.045 bar (根据不同的测试孔径范围而存在差异)  * 测试数据 :  - 截面积: 0.03 to 3.7 mm²   - 测量直径范围: 0.2 to 2.2 mm  - 气体流速: 66 to 10800 cm³ /min (空气/常压)  - 灵敏度: 1 cm³ /min (气密性完好)  * 多种标配和定制气动塞规用于测量内径,气动环规和测径器用于测量外径  * 数字显示: 0 ~51.5 cm  * 数据读取:100-份红色模拟信号显示(250 mm 高)  * 公差读取:100-份红色模拟信号显示(250 mm 高)  * 手动设定、自动读取公差范围  * 毫巴级的压力校准  * 超公差自动蜂鸣报警功能  * 内置存储设置参数  * 蜂鸣发生面板输入  * 快速结果显示(合格、不合格、重试)  * RS 232接口  * 计算机远程控制  * 自动控制面板 (选件)  * 外部控制的自动循环测试  * 系统设置保护开关  * 可与自动化生产仪器无缝链接  * 电源:220 V - 50 HZ  * 尺寸 : 530 mm(高)× 225 mm(深)× 185 mm(宽)  * 重量 : 9.5 kg  * 温度 : 0℃~40℃ (工作温度) -10℃~70℃(储运温度)  功能和特点:  机械制造工业中使用的一种精密测量仪器。测量工件的长度、厚度、槽宽、内孔直径、外圆直径、两孔中心距、轴心线直线度、圆度、垂直度、平行度等各种参数。具有测量精度高、结构简单、使用维护方便、可以实现非接触式远距离测量等优点。若与各种类型的气动测量头配合使用,还可以完成多种测量工作。因此,在各种测量仪器中,SOLEX气动测量仪是具有超强扩展性的测量仪器。
  • 扫描白光干涉表面形貌测量技术及应用——第二届精密测量与先进制造网络会议报告推荐
    高附加值产品中元器件的表面形貌,包括几何形状和微观纹理,对于其公差、装配和功能至关重要。表面形貌对制造工艺的变化非常敏感,由不同工艺形成的表面复杂且多样。表面形貌会影响零件的摩擦学特性、磨损和使用寿命,例如航发叶片的表面会影响飞机的空气动力学性能和燃料使用效率。扫描白光干涉术(SWLI),也称为相干扫描干涉术(CSI),是用于测量材料表面形貌最精确的技术之一。作为一种光学测量手段,扫描白光干涉术先天具有高精度、快速、高数据密度和非接触式测量等优势,被广泛应用于精密光学、半导体、汽车及航天等先进制造与研究领域。扫描白光干涉仪光路结构与成像原理示意图扫描白光干涉术经过30多年发展,在制造和科研领域得到验证,成为表面形貌高精度测量技术的标杆,尤其在半导体、精密光学和消费电子等产业的推动下,其测量功能和性能得到了持续提升。以扫描白光干涉术为代表的光学测量技术,充分利用了光的波动属性以及干涉和全息成像的优势,以光的波长作为“尺子”,在先进的光学、电子和机械元器件的支撑下,将在先进制造与智能制造中充当越来越重要的角色。第二届精密测量技术与先进制造网络会议期间,两位专家将现场分享扫描白光干涉技术及其在半导体行业的典型应用。部分报告预告如下,点击报名  》》》中国科学院上海光学精密机械研究所研究员 苏榕《扫描白光干涉表面形貌测量技术:原理及应用》(点击报名)苏榕博士,研究员,博士生导师,中国科学院及上海市海外高层次人才引进。长期致力于超精密光学干涉成像与散射测量仪器与技术研究,聚焦基础理论、核心算法、校准技术、工业应用及相关国际标准制定。主持多项国家和省部级重点研发项目;发表论文40余篇,书籍章节2章,部分技术被国际顶尖仪器制造商采用。担任期刊《Light: Advanced Manufacturing》和《Nanomanufacturing and Metrology》编委及《激光与光电子学进展》青年编委,SPIE-Photonics Europe、EOSAM和ASPE技术委员会委员,全国产品几何技术规范标准化技术委员会委员,中国计量测试学会计量仪器专业委员会委员,中国仪器仪表学会显微分会委员。【报告摘要】扫描白光干涉术是目前最精确的表面形貌测量技术之一,被广泛应用于各种工业与科研领域。从发明至今的三十余年间,在精密光学、半导体、汽车及航天等先进制造领域的需求牵引下,该技术不断取得新的进展与突破。本报告将介绍白光干涉技术的原理与应用,以及近年来的技术创新。布鲁克(北京)科技有限公司应用经理 黄鹤《先进封装工艺中三维几何尺寸监控的挑战与布鲁克白光干涉技术的计量解决方案》(点击报名)黄鹤博士现任布鲁克公司纳米表面仪器部中国区应用经理。服务于工艺设备和测量仪器行业超过15年,尤其在半导体、数据存储和材料表面工程研究领域拥有丰富经验,是一名材料学博士。黄鹤博士先后在香港理工大学任助研;在应用材料公司任高级应用工程师,负责化学机械抛光工艺和缺陷检测应用;在维易科公司任应用科学家,负责白光干涉三维形貌技术推广与导入。【报告摘要】在半导体行业路线图对不断缩小晶体管几何尺寸的快速追求的推动下,PCB/HDI尤其载板制造商正在通过更薄的高密度互连,将多芯片模块(包含芯粒)借由基板上开发更小、更密集的功能。在大批量生产过程中,对于更细线宽的铜线(Line)、更小开口的孔洞(Via)和深沟槽(Trench)及层间对位偏差(Overlay)等三维几何尺寸的测量面临多种新的挑战。而具备计量功能的 ContourSP 大型面板高效测量系统专门设计用于在制造过程中测量载板面板的每一层,确保在生产过程中最短的工艺开发时间、最高的产量、最长的正常运行时间和最稳定的测量结果。此外,本报告也会简略介绍白光干涉技术在晶圆封装时再布线工艺(RDL)监控中的典型应用。更多详细日程如下:第二届精密测量与先进制造主题网络研讨会报告时间报告题目报告嘉宾单位职称12月14日上午09:00-09:30纳米级微区形态性能参数激光差动共焦多谱联用测量技术及仪器赵维谦北京理工大学 光电学院院长09:30-10:00扫描白光干涉表面形貌测量技术:原理及应用苏榕中国科学院上海光学精密机械研究所研究员10:00-10:30先进封装工艺中三维几何尺寸监控的挑战与布鲁克白光干涉技术的计量解决方案黄鹤布鲁克(北京)科技有限公司应用经理10:30-11:00激光干涉精密测量技术、仪器及应用谈宜东清华大学 精密仪器系系副主任/副教授11:00-11:30关节类坐标测量技术于连栋中国石油大学(华东)教授12月14日下午14:00-14:30基于相位辅助的复杂属性表面全场三维测量技术张宗华河北工业大学教授14:30-15:00短脉冲光频梳激光测距技术杨睿韬哈尔滨工业大学副研究员15:00-15:30机器人精密减速器及关节测试技术程慧明北京工业大学 博士研究生15:30-16:00纳米尺度精密计量技术与国家量值体系施玉书中国计量科学研究院纳米计量研究室主任/副研究员16:00-16:30尺寸测量,从检验走向控制与孪生李明上海大学教授为促进精密测量技术发展和应用,助力制造业高质量发展,仪器信息网联合哈尔滨工业大学精密仪器工程研究院,将于2023年12月14日举办第二届精密测量技术与先进制造网络会议,邀请业内资深专家及仪器企业技术专家分享主题报告,就制造中的精密测量技术等进行深入的交流探讨。报名页面:https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/precisionmes2023/
  • 精确到纳米!国产高端数字化激光干涉仪冲破超精密测量技术“封锁线”
    南极天文望远镜、空间引力波探测装置、极大规模集成电路制造装备、光刻机… … 这一系列关键装备的加工制造,都需要依靠超高精度的测量仪器对大量光学元件的各项参数进行测量。以往,超精密测量技术受到国外封锁,成为制约高端装备制造发展的瓶颈问题。近日,由上海理工大学光电学院庄松林院士领衔的韩森教授团队与苏州慧利仪器有限责任公司共建联合实验室所研发的国产化高端产品——数字化激光干涉仪进展顺利。据介绍,该项目研究成果技术难度大、创新性强,取得了多项自主知识产权,部分产品填补国内空白,PV值测量等核心指标及相关技术达到国际领先水平。有装备制造的地方就需要精密的测量仪器“简单来说,干涉仪就是将激光分为两束,照射至需要测量的器件上,再汇合产生干涉,从而精确地测量出被测件表面的形貌误差,包括平面、球面、柱面或者自由曲面。”韩森向科技日报记者介绍,数字化干涉检测技术是结合光学干涉测量原理与计算机技术、能够实现纳米精度的非接触式测量技术,是超精密光学计量、国家大科学装置及工程、高端工业检测领域最重要的手段之一。中国装备制造要实现突破,首先要解决制造质量问题,其核心关键就是超精密测量能力。“有装备制造尤其是高端装备制造的地方,就需要精密的测量仪器,国内精密测量仪器不能照搬国外的那一套,我们必须把核心技术掌握在自己手中。”韩森说道。团队针对中国高端检测仪器和技术的需求,系统性地开展了模块化激光干涉仪设计以及应用的关键技术的研究与攻关。他们首先基于模块化设计思路开发了激光干涉仪的核心关键部件和测量软件,形成了多种型号高精密数字化激光干涉仪;接着在满足高精度相对测量基础上提出绝对检测算法和闭环自检技术,使平面面形检测精度提高5倍。在双重身份中缩短创新与市场的距离技术创新到市场,还有多远的路需要走?“最后一公里”是科技成果转化的普遍难题。“早在2018年,上理工就与苏州慧利仪器有限责任公司共建联合实验室,以人为纽带,让高校教授长期深度对接产业,更有利于盘活一系列资源。”韩森表示,在“大学教授”和“创业者”的双重身份下,高校的基础创新与企业的技术实践紧密绑定,提高了科研成果转化率和使用效益。目前,项目成果完成了数字化激光干涉仪的工程化,研制出多种口径的商业化检测仪器,实现“产学研用”的完美结合。相关产品及技术已经在国家计量单位、国家大科学装置及工程、高精密光学机械加工行业等多家企事业单位进行推广应用,有助于提升中国高端检测仪器在市场的占有率,推动高精密检测技术发展。项目团队还参与起草国家行业标准、国家平晶检测规程和数字式球面干涉仪校准规范工作,填补国内空白。项目授权发明专利5项、实用新型专利5项,发表论文10余篇,荣获中国产学研创新成果一等奖、日内瓦发明展特别金奖等多个奖项。
  • 亚纳米皮米激光干涉位移测量技术与仪器
    1 引 言激光干涉位移测量技术具有大量程、高分辨力、非接触式及可溯源性等优势,广泛应用于精密计量、微电子集成装备和大科学装置等领域,成为超精密位移测量领域中的重要技术之一。近年来,随着这些领域的迅猛发展,对激光干涉测量技术提出了新的测量需求。如在基于长度等量子化参量的质量基准溯源方案中,要想实现1×10−8 量级的溯源要求,需要激光干涉仪长度测量精度达0. 1 nm 量级;在集成电路制造方面,激光干涉仪承担光刻机中掩模台、工件台空间位置的高速、超精密测量任务,按照“ 摩尔定律”发展规律,近些年要想实现1 nm 节点光刻技术,需要超精密测量动态精度达0. 1 nm,达到原子尺度。为此,国际上以顶级的计量机构为代表的单位均部署了诸如NNI、Nanotrace 等工程,开展了“纳米”尺度测量仪器的研制工程,并制定了测量确定度在10 pm 以下的激光干涉测量技术的研发战略。着眼于国际形势,我国同样根据先进光刻机等高端备、先进计量的测量需求,制定了诸多纳米计量技术的研发要。可见,超精密位移测量技术的发展对推进我国众多大高端装备具有重要战略意义,是目前纳米度下测量领域逐步发展的重大研究方向。2 激光干涉测量原理根据光波的传播和叠加原理,满足相干条件的光波能够在空间中出现干涉现象。在激光干涉测量中,由于测量目标运动,将产生多普勒- 菲佐(Doppler-Fizeau效应,干涉条纹将随时间呈周期性变化,称为拍频现象。移/相移信息与测量目标的运动速度/位移关系满足fd = 2nv/ λ , (1)φd = 2nL/ λ , (2)式中:fd为多普勒频移;φd为多普勒相移;n 为空气折射率;v 和L 为运动速度和位移;λ 为激光波长。通过对干涉信号的频率/相位进行解算即可间接获得测量目标运动过程中速度/位信息。典型的干涉测量系统可按照激光光源类型分为单频(零差式)激光干涉仪和双频(外差式)激光干涉仪两大类。零差式激光干涉测量基本原理如图1 所示,其结构与Michelson 干涉仪相仿,参考光与测量光合光干涉后,经过QPD 输出一对相互正交的信号,为Icos = A cos (2πfd t + φ0 + φd ) , (3)Isin = A sin (2πfd t + φ0 + φd ) , (4)式中:(Icos, Isin)为QPD 输出的正交信号;A 为信号幅值;φ0 为初始相位。结合后续的信号处理单元即可构成完整、可辨向的测量系统。图1 零差激光干涉测量原理外差式激光干涉仪的光源是偏振态相互垂直且具有一定频差Δf 的双频激光,其典型的干涉仪结构如图2 所示。双频激光经过NPBS 后,反射光通过偏振片发生干涉,形成参考信号Ir;透射光经过PBS,光束中两个垂直偏振态相互分开,f2 光经过固定的参考镜反射,f1 光经运动的测量镜反射并附加多普勒频移fd,与反射光合光干涉后形成测量信号Im。Ir = Ar cos (2πΔft + φr ) , (5)Im = Am cos (2πΔft + φm ), (6)式中:Δf、A 和φ 分别为双频激光频差、信号幅值和初始相位差。结合式(5)和式(6),可解算出测量目标的相位信息。图2 外差激光干涉测量原理零差式激光干涉仪常用于分辨力高、速度相对低并且轴数少的应用中。外差式激光干涉仪具有更强的抗电子噪声能力,易于实现对多个目标运动位移的多轴同步测量,适用于兼容高分辨力、高速及多轴同步测量场合,是目前主流的干涉结构之一。3 激光干涉测量关键技术在超精密激光干涉仪中,波长是测量基准,尤其在米量级的大测程中,要实现亚纳米测量,波长准确度对测量精度起到决定性作用。其中,稳频技术直接影响了激光波长的准确度,决定激光干涉仪的精度上限;环境因素的变化将影响激光的真实波长,间接降低了实际的测量精度。干涉镜组结构决定光束传播过程中的偏振态、方向性等参数,影响干涉信号质量。此外,干涉信号相位细分技术决定激光干涉仪的测量分辨力,并限制了激光干涉仪的最大测量速度。3. 1 高精度稳频技术在自由运转的状态下,激光器的频率准确度通常只有±1. 5×10−6,无法满足超精密测量中10−8~10−7的频率准确度要求。利用传统的热稳频技术(单纵模激光器的兰姆凹陷稳频方法等),可以提高频率准确度,但系统中稳频控制点常偏离光功率平衡点,输出光频率准确度仅能达2×10−7量级,无法完全满足超精密测量的精度需求。目前,超精密干涉测量中采用的高精度稳频技术主要有热稳频、饱和吸收及偏频锁定3 种。由于激光管谐振腔的热膨胀特性,腔长随温度变化呈近似线性变化。因此,热稳频方法通过对谐振腔进行温度控制实现对激光频率的闭环调节。具体过程为:选定稳定的参考频标(双纵模激光器的光功率平衡点、纵向塞曼激光器频差曲线的峰/谷值点),当激光频率偏离参考频标时,产生的频差信号用于驱动加热膜等执行机构进行激光管谐振腔腔长调节。热稳频方法能够使激光器的输出频率的准确度在10−9~10−8 量级,但原子跃迁的中心频率随时间推移受腔内气体气压、放电条件及激光管老化的影响会发生温度漂移。利用稳频控制点修正方法,通过对左右旋圆偏振光进行精确偏振分光和对称功率检测来抑制稳频控制点偏移的随机扰动,同时补偿其相对稳定偏置分量。该方法显著改善了激光频率的长期漂移现象,阿伦方差频率稳定度为1. 9×10−10,漂移量可减小至(1~2)×10−8。稳频点修正后的激光波长仍存在较大的短期抖动,主要源于激光器对环境温度的敏感性,温差对频率稳定性的影响大。自然散热型激光器和强耦合水冷散热型激光器均存在散热效果不均匀和散热程度不稳定的问题。多层弱耦合水冷散热结构为激光管提供一个相对稳定的稳频环境,既能抑制外界环境温度变化对激光管产生的扰动,冷却水自身的弱耦合特性又不影响激光管性能,进而减小了温度梯度和热应力,提高了激光器对环境温度的抗干扰能力,减少了输出激光频率的短期噪声,波长的相对频率稳定度约为1×10−9 h−1。碘分子饱和吸收稳频法将激光器的振荡频率锁定在外界的参考频率上,碘分子饱和吸收室内处于低压状态下(1~10 Pa)的碘分子气体在特定频率点附近存在频率稳定的吸收峰,将其作为稳频基准后准确度可达2. 5×10−11。但由于谐振腔损耗过大,稳频激光输出功率难以超过100 μW 且存在MHz 量级的调制频率,与运动目标测量过程中产生的多普勒频移相近。因此,饱和吸收法难以适用于多轴、动态的测量场合。偏频锁定技术是另一种高精度的热稳频方法,其原理如图3 所示,通过实时测量待稳频激光器出射光与高精度碘稳频激光频差,获得反馈控制量,从而对待稳频激光器谐振腔进行不同程度加热,实现高精度稳频。在水冷系统提供的稳频环境下,偏频锁定激光器的出射光相对频率准确度优于2. 3×10−11。图3 偏频锁定热稳频原理3. 2 高精度干涉镜组周期非线性误差是激光干涉仪中特有的内在原理性误差,随位移变化呈周期性变化,每经过半波长,将会出现一次最大值。误差大小取决光束质量,而干涉镜组是决定光束质量的主导因素。传统的周期非线性误差可以归结为零差干涉仪的三差问题和外差干涉仪的双频混叠问题,产生的非线性误差机理如图4 所示,其中Ix、Iy分别表示正交信号的归一化强度。其中,GR为虚反射,MMS 为主信号,PISn 为第n 个寄生干涉信号,DFSn 为第n 阶虚反射信号。二者表现形式不完全相同,但都会对测量结果产生数纳米至数十纳米的测量误差。可见,在面向亚纳米、皮米级的干涉测量技术中,周期非线性误差难以避免。图4 零差与外差干涉仪中的周期非线性误差机理。(a)传统三差问题与多阶虚反射李萨如图;(b)多阶虚反射与双频混叠频谱分布Heydemann 椭圆拟合法是抑制零差干涉仪中非线性误差的有效方法。该方法基于最小二乘拟合,获得关于干涉直流偏置、交流幅值以及相位偏移的线性方程组,从而对信号进行修正。在此基础上,Köning等提出一种基于测量信号和拟合信号最小几何距离的椭圆拟合方法,该方法能提供未知模型参数的局部最佳线性无偏估计量,通过Monte Carlo 随机模拟后,其非线性幅值的理论值约为22 pm。在外差干涉仪中,双频混叠本质上是源于共光路结构中双频激光光源和偏振器件分光的不理想性,称为第1 类周期非线性。对于此类周期非线性误差,补偿方法主要可以从光路系统和信号处理算法两个方面入手。前者通过优化光路可以将非线性误差补偿至数纳米水平;后者通过椭圆拟合法提取椭圆特征参数,可以将外差干涉仪中周期非线性误差补偿至亚纳米量级;两种均属补偿法,方法较为复杂,误差难以抑制到0. 1 nm 以下。另一种基于空间分离式外差干涉结构的光学非线性误差抑制技术采用独立的参考光路和测量光路,非共光路使两路光在干涉前保持独立传播,从根本上避免了外差干涉仪中频率混叠的问题,系统残余的非线性误差约为数十皮米。空间分离式干涉结构能够消除频率混叠引起的第1 类周期非线性误差,但在测量结果中仍残余亚纳米量级的非线性误差,这种有别于频率混叠的残余误差即为多阶多普勒虚反射现象,也称为第2 类周期非线性误差。虚反射现象源自光学镜面的不理想分光、反射等因素,如图5所示,其中MB 为主光束,GR 为反射光束,虚反射现象普遍存在于绝大多数干涉仪结构中。虚反射效应将会使零差干涉仪中李萨如图的椭圆产生畸变,而在外差干涉仪中则出现明显高于双频混叠的高阶误差分量。图5 多阶虚反射现象使用降低反射率的方法,如镀增透膜、设计多层增透膜等,能够弱化虚反射现象,将周期非线性降低至亚纳米水平;德国联邦物理技术研究院Weichert等通过调节虚反射光束与测量光束间的失配角,利用透镜加入空间滤波的方法将周期非线性误差降低至±10 pm。上述方法在抑制单次的虚反射现象时有着良好的效果,但在面对多阶虚反射效应时作用有限。哈尔滨工业大学王越提出一种适用于多阶虚反射的周期非线性误差抑制方法,该方法利用遗传算法优化关键虚反射面空间姿态,精准规划虚反射光束轨迹,可以将周期非线性误差抑制到数皮米量级,突破了该领域10 pm 的周期非线性误差极限。3. 3 高速高分辨力相位细分技术在激光干涉仪中,相位细分技术直接决定系统的测量精度。实现亚纳米、皮米测量的关键离不开高精度的相位细分技术。相位的解算可以从时域和频域两个角度进行。最为常用的时域解算方法是基于脉冲边缘触发的相位测量方法,该方法利用高频脉冲信号对测量信号与参考信号进行周期计数,进而获取两路信号的相位差。该方法的测量速度与测量分辨力模型可表达为vm/dLm= Bm , (7)式中:vm 为测量速度;dLm 为测量分辨力;Bm 为系统带宽。在系统带宽恒定的情况下,高测速与高分辨力之间存在相互制约关系。只有提高系统带宽才能实现测量速度和测量分辨力的同时提升,也因此极度依赖硬件运行能力。在测量速度方面,外差激光干涉仪的测量速度主要受限于双频激光频差Δf,测量目标运动产生的多普勒频移需满足fd≤Δf。目前,美国的Zygo 公司和哈尔滨工业大学利用双声光移频方案所研制的结构的频差可达20 MHz,理论的测量速度优于5 m/s。该方法通过增加双频激光频差来间接提升测量速度,频差连续可调,适用于不同测量速度的应用场合,最大频差通常可达几十MHz,满足目前多数测量速度需求。从干涉结构出发,刁晓飞提出一种双向多普勒频移干涉测量方法,采用全对称的光路结构,如图6所示,获得两路多普勒频移方向相反的干涉信号,并根据目标运动方向选择性地采用不同干涉信号,保证始终采用正向多普勒频移进行相位/位移解算。该方法从原理上克服了双频激光频差对测量速度的限制,其最大测量速度主要受限于光电探测器带宽与模/数转换器的采样频率。图6 全对称光路结构在提升测量分辨力方面,Yan 等提出一种基于电光调制的相位调制方法,对频率为500 Hz 的信号进行周期计数,该方法实现的相位测量标准差约为0. 005°,具有10 pm 内的超高位移测量分辨力,适用于低速测量场合。对于高速信号,基于脉冲边缘触发的相位测量方法受限于硬件带宽,高频脉冲频率极限在500 MHz 左右,其测量分辨力极限约为1~10 nm,难以突破亚纳米水平。利用高速芯片,可以将处理带宽提升至10 GHz,从而实现亚纳米的测量分辨力,但成本较大。闫磊提出一种数字延时细分超精细相位测量技术,在硬件性能相同、采样频率不变的情况下,该方法利用8 阶数字延迟线,实现了相位的1024 电子细分,具有0. 31 nm 的位移测量分辨力,实现了亚纳米测量水平。该方法的等效脉冲频率约为5 GHz,接近硬件处理极限,但其测量速度与测量分辨力之间依旧存在式(7)的制约关系。德国联邦物理技术研究院的Köchert 等提出了一种双正交锁相放大相位测量方法,如图7所示,FPGA 内部生成的理想正交信号分别与外部测量信号、参考信号混频,获取相位差。利用该方法,可以实现10 pm 以内的静态测量偏差。双正交锁相放大法能够处理正弦模拟信号,充分利用了信号的频率与幅值信息,其测量速度与测量分辨力计算公式为vm/0. 1λ0= Bm , (8)dLm/0. 5λ0=Bs/dLc, (9)式中:Bs为采样带宽;dLc为解算分辨力。图7 双正交锁相方法测量原理可见,测量速度与测量分辨力相互独立,从原理上解决了高测速与高分辨力相互制约的矛盾,为激光干涉仪提供了一种兼顾高速和高分辨力的相位处理方法。在此基础上,为了适应现代工业中系统化和集成化的测量需求,美国Keysight 公司、Zygo 公司及哈尔滨工业大学相继研发出了光电探测与信号处理一体化板卡,能够实现高于5 m/s 的测量速度以及0. 31 nm 甚至0. 077 nm 的测量分辨力。此外,从变换域方面同样可以实现高精度的相位解算。张紫杨等提出了一种基于小波变换的相位细分方法,通过小波变换提取信号的瞬时频率,计算频率变化的细分时间,实现高精度的位移测量,该方法的理论相位细分数可达1024,等效位移精度约为0. 63 nm。Strube 等利用频谱分析法,从信号离散傅里叶变换(DFT)后的相位谱中获取测量目标的位移,实现了0. 3 nm 的位移测量分辨力。由于采用图像传感器为光电转换器,信号处理是以干涉条纹为基础的,适用于静态、准静态的低速测量场合。3. 4环境补偿与控制技术环境中温度、气压及湿度等变化会引起空气折射率变化,使得激光在空气中传播时波长变动,导致测量结果产生纳米量级的误差。环境误差补偿与控制技术是抑制空气折射率误差的两种重要手段。补偿法是修正空气折射率误差最常用的方法,具有极高的环境容忍度。采用折光仪原理、双波长法等可以实现10−7~10−8 量级的空气折射率相对测量不确定度。根据Edlen 经验公式,通过精确测定环境参数(温度、湿度和大气压等),可以计算出空气折射率的精确值,用于补偿位移测量结果,其中温度是影响补偿精度的最主要因素。采用高精度铂电阻传感器,设备可以实现1 mK 的温度测量精度,其折射率的补偿精度可达10−8量级,接近Edlen 公式的补偿极限。环境控制技术是保证干涉仪亚纳米测量精度的另一种有效方法。在现行的DUV 光刻机中,采用气浴法,建立3 mK/5 min 以内恒温、10 Pa/5 min 以内恒压、恒湿气浴场,该环境中能够实现10−9~10−8 量级空气折射率的不确定度。对于深空引力波探测、下一代质量基准溯源等应用场合,对激光干涉仪工作的环境控制要求更为严苛,测量装置需置于真空环境中,此时,空气折射率引入的测量误差将被彻底消除。4 激光干涉测量技术发展趋势近年来,超精密位移测量的精度需求逐渐从纳米量级向亚纳米甚至皮米量级过渡。国内在激光干涉仪中的激光稳频、周期非线性误差消除和信号处理等关键技术上均取得了重大的突破。在LISA 团队规划的空间引力波探测方案中,要求在500 万千米的距离上,激光干涉仪对相对位移量需要具有10 pm 以内的分辨能力。面对更严苛的测量需求,超精密位移测量依然严峻面临挑战。激光干涉测量技术的未来发展趋势可以归结如下。1)激光波长存在的长期漂移和短期抖动是限制测量精度提升的根本原因。高精度稳频技术对激光波长不确定度的提升极限约为10−9量级。继续提升激光波长稳定度仍需要依托于下一阶段的工业基础,改善激光管本身的物理特性,优化光源质量。2)纳米级原理性光学周期非线性误差是限制激光干涉仪测量精度向亚纳米、皮米精度发展的重要瓶颈。消除和抑制第1 类和第2 类周期非线性误差后,仍残余数十皮米的非线性误差。由于周期非线性误差的表现形式与耦合关系复杂,想要进一步降低周期非线性误差幅值,需要继续探索可能存在的第3 类非线性误差机理。3)测量速度与测量分辨力的矛盾关系在动态锁相放大相位测量方法中得到初步解决。但面对深空引力波探测中高速、皮米的测量要求,仍然需要进一步探索弱光探测下的高分辨力相位细分技术;同时,需要研究高速测量过程中的动态误差校准技术。高速、高分辨力特征依旧是相位细分技术今后的研究方向。全文下载:亚纳米皮米激光干涉位移测量技术与仪器_激光与光电子学进展.pdf
  • 新型冰雪粒径测量仪和硬度测量仪助力“科技冬奥”
    高山滑雪最高时速达248km/h,滑雪赛道也需要“塑胶跑道”“更快,更高,更强”是奥林匹克的口号,充分反映了奥林匹克运动所倡导的不断进取、永不满足的奋斗精神。奥运会纪录的频频打破,不但有运动员的刻苦训练,教练员的辛勤指导,科技尤其是对于运动场地的科技提升也扮演了重要的角色。就拿大家熟悉的田径运动场而言,最初的跑道是煤渣跑道(相信很多70后、80后的老伙伴们都跑过吧),后来改成了人工合成的塑胶跑道,与煤渣跑道相比,其弹性好,吸震能力好,为运动员的发挥和成绩的提高提供了物质基础。在1968年的墨西哥奥运会上,在首次使用的塑胶跑道赛场上创造了诸多的奥林匹克纪录。2022年中国北京即将举行冬季奥林匹克运动会,中国提出了“科技冬奥”的概念,中国冰雪运动必须走科技创新之路。高山滑雪比赛是冬季奥运会的重要组成部分,被誉为“冬奥会皇冠上的明珠“。高山滑雪的观赏性强,危险性大,比赛时运动员最高时速可达到248km/h。高山滑雪比赛均采用冰状雪赛道。什么是冰状雪?所谓冰状雪,是指滑雪场的雪质形态,其表面有一层薄的硬冰壳,用于减小赛道表面对于滑雪板的摩擦力。可以说冰状雪赛道就是高山滑雪项目的塑胶跑道,其制作的质量对提高运动员的成绩及滑雪的舒适感,保护运动员的身体,延长运动寿命有着十分重要的作用。看似简单的冰状雪赛道,制作起来却大有讲究。冰状雪的制作过程十分复杂,目前采用的是向雪地内部注水的方案。但是注水的强度和注水的时间把握需要根据不同的赛道地点以及当时注水时的气温进行相应的调节,以保证冰状雪赛道既有一定的强度,又有足够的弹性,使得运动员能够在高速的高山滑雪比赛中舒畅的进行滑降、回转等比赛项目。与田径场塑胶跑道不同的是,每次比赛每一个运动员在进行高山滑雪比赛时,由于技术动作的需要,都或多或少的会对冰状雪的赛道产生一定损伤,为了保证比赛的公平性,前后出发的滑雪运动员的赛道雪质状态需要保证一致,因此冰状雪赛道还需要有一定的厚度以及均匀性。研制新型冰状雪测量仪器,保障赛道质量既然冰状雪赛道有如此多的要求,那么过去是如何判断冰状雪赛道的雪质的呢?主要是采用人工判断的方法,即找一些有经验的裁判员用探针安装在电钻上进行触探工作,通过触探工作反馈的手感判断冰状雪赛道的建造质量。这种带有一定“盲盒”性质的判断工作往往会显得很不透明,也不利于这项运动的推广。助力2022北京冬奥会,依托科技部国家重点研发计划“科技冬奥”重点专项2020的“不同气候条件下冰状雪赛道制作关键技术”项目,中国科学院南京天文光学技术研究所南极团队和中国气象科学研究院共同合作研发了用于判断冰状雪赛道质量的冰雪粒径测量仪和冰雪硬度测量仪,其目的在于将冰状雪质量的人工主观判断,变成清晰可见的客观物理数据,通过对这些物理数据的科学分析,结合有经验的运动员的滑雪体验,掌握不同地点,不同天气条件下冰状雪赛道的制作方法。主要有如下两种仪器:冰雪粒径自动测量仪和冰雪硬度自动测量仪。积雪颗粒的形状及大小是影响雪的力学性质的主要因素,不同大小雪粒之间在自然状态下空隙不断变小,雪中含有的空气降低,使得雪粒间的化学键合力增强,从而影响雪的硬度。那么如何测量积雪的颗粒呢,科研人员采用漫散射原理:近红外光经过粗糙的表面会被无规律的向各个方向反射,会造成光强度减弱,光减弱的大小跟表面的粗糙相关,而积雪表面的粗糙程度是由粒径决定的。通过测量光减弱的比例间接的测量出冰雪的颗粒大小。冰雪粒径自动测量仪测量注水雪样雪的硬度测试是反映冰雪强度的重要指标之一,冰雪硬度测量仪的原理是通过电机带动滑轨驱动探头打入冰状雪赛道内部,并读取探头受到的反作用力的大小来判断冰雪的硬度条件。该方法的好处是可以做到基本无损的对赛道进行冰雪硬度的测量,不影响赛道的后续使用,并且可以通过读取力和冰状雪深度的曲线了解冰状雪赛道的均匀性。针对高山滑雪的赛场坡度较陡,人工攀爬十分困难,科研人员在仪器的便携性上做了特殊的设计,设计了一款折叠式的硬度测量仪,方便携带,可以从坡顶沿雪道一直测量到坡底,实现了仪器的“就地展开”和“指哪测哪”的功能。冰雪硬度测量仪现场工作照片2020年11月-2021年3月,抓住冬奥会举办前的最后一个冬季的机遇,在冬奥会举办地北京延庆、河北张家口以及黑龙江哈尔滨亚布力冬季体育训练基地对不同气候条件、不同注水强度的冰状雪赛道,使用研制的冰雪粒径自动测量仪和冰雪硬度自动测量仪进行了粒径及冰雪硬度测试,获得了不同深度冰雪粒径的变化图以及不同深度的冰雪硬度的曲线图。冰状雪赛道压强-深度关系图该项目的首席科学家,中科院西北研究院冰冻圈科学国家重点实验室副主任王飞腾研究员认为“雪粒径及硬度计等新型冰雪仪器的研究,将过去以人工经验为主的冰状雪赛道状态判断变为了客观、清晰的科学指标,为冰状雪赛道制作标准的透明化提供了参考依据”。项目攻关团队的带头人,国际冰冻圈科学协会副主席,中国气象科学研究院丁明虎研究员认为“雪粒径和硬度计的设计充分考虑了不同于自然雪的人工造雪的特殊情况,仪器在项目工作中表现优异,性能稳定,可靠性高。”未来将在南极天文台发挥作用冰雪强度、硬度的测量不仅可以应用于滑雪相关的体育运动中,在未来的极地工程建设上也能发挥作用。遥远的南极虽然不是适合人类居住的地方,但是却有着良好的天文观测条件。根据2020年在 Nature 上发表的一篇文章,证明昆仑站所在的冰穹A地区的光学天文观测条件优于已知的其他任何地面台址。这项研究成果确认了昆仑站有珍贵的天文观测台址资源,为我国进一步开展南极天文研究奠定了科学的基础。但是如何在南极地区安装大型望远镜又有很多实际的困难,其中之一就是普通的大型望远镜的基墩都是直接安装在地球的基岩上,这样基墩比较扎实稳固,能保证望远镜在观测时不会因为地基不稳产生晃动,但是冰穹A地区的冰大约有4000m那么厚,相当于1500层楼房那么高,如果再想将望远镜基墩打入基岩显然难以做到。那么大型望远镜如何能够平稳的伫立在南极浮动的冰盖上呢?这就需要科学家们对冰穹A地区的冰雪进行特殊的加固处理,使其能够满足基墩的设计要求。在加固处理完后,我们的雪粒径和硬度测量仪就可以对加固后的冰雪强度进行测量,通过科学的数据检验其是否能够满足南极大型望远镜的需求。
  • 继国仪量子后,又一量子精密测量仪器企业获数千万元融资
    近日,冷原子量子精密测量和量子计算技术研发商中科酷原科技(武汉)有限公司(以下简称“中科酷原”)完成数千万元A轮融资,独家投资方为中科创星。据悉,本轮融资主要用于量子精密测量仪器和原子量子计算的研发和产业化,进一步强化公司人才储备,提升公司核心竞争力,将系列化的量子精密测量仪器和量子计算产品在科研、教学和科普等领域进行推广和应用。中科酷原成立于2020年,核心团队源自中国科学院精密测量创新与技术研究院,先后承担过973、863、国家重点研发计划等多项国家项目。公司于2020年获得中科科源基金种子轮的投资,入选了武汉市量子技术产业重点企业;2021年获得湖北省工友杯创业大赛决赛第一名、湖北省工会“工人先锋号”等荣誉。核心团队研制的原子绝对重力仪参加了第十届绝对重力仪的国际比对,测量结果得到国际计量局的认可,仪器测量灵敏度和稳定度等关键指标已达到国际一流水平。团队自主研制的小型化原子重力仪入选“中科院自主研制仪器产品”名录。中科酷原以推动量子技术革命的浪潮为使命,致力于为科研机构、企业研发部门、工业生产和教育科普等领域的客户提供技术先进、品质优异、成本可控的量子技术产品。地球重力场反映物质分布及其随时间和空间的变化。测量重力场的仪器统称为重力仪,具体可分为相对重力仪和绝对重力仪。量子重力仪是一种典型的绝对重力仪,它摆脱了传统光电仪器的工作机理限制,直接利用物质的量子本质进行精密测量,测量精度也有了大幅提升。量子重力测量研究分为超高精度和小型化两个方向。大型超高精度喷泉式冷原子重力仪有望应用于验证爱因斯坦广义相对论理论、探测引力波、研究暗物质和暗能量等,成为基础科研的有力工具。小型化下抛式冷原子重力仪有望应用于可移动平台,例如航空重力仪、潜艇重力仪甚至卫星重力仪。英国伯明翰大学率先开发了名为Wee_G的量子重力仪样机,并于2018年成功实现了量子重力梯度仪样机Gravity-Imager的测试。2019年该团队进一步将Wee_G的重力场测量精度提升至10-9mGa数量级。其未来有望被当成一个早期预警系统,用于监测火山喷发前衡量火山的岩浆堆积程度。同时,它还能被用于民用工程以及油气储藏的勘察等。美国的激光干涉引力波观测仪(LIGO)成功测量到在距离地球13亿光年处的两个黑洞合并所发射出的引力波信号。总体来说,随着相关技术的发展,将广泛应用于地球物理、资源勘探、地震研究、重力勘察等领域。
  • 精密测量仪器产业发展与制造业数字化转型的思考与建议——访中国计量测试学会秘书长马爱文
    近日,第3届高端测量仪器国际论坛暨第13届精密工程测量与仪器国际会议(IFMI & ISPEMI 2024)在山东青岛成功举办。会议邀请各国精密工程测量与仪器领域的高层科学家、专家与业界领袖,就国际精密工程测量与仪器领域面临的重大机遇、重大科学问题和关键技术问题展开深入研讨,展望其未来发展方向和技术路线等。会议期间,仪器信息网特别策划了专访环节,荣幸地邀请到了中国计量学会秘书马爱文,就我国精密测量仪器产业发展现状与建议、精密测量技术未来发展方向、制造业转型升级面临的挑战等话题展开分享。国产精密测量仪器产业发展面临瓶颈马爱文秘书长表示,“国内精密测量仪器的发展正面临瓶颈期。从更宏观的视角审视,精密测量技术是社会发展水平的缩影。我们过去常言,测得准才能造得精。这意味着,只有不断推进高精度测量仪器的研发与应用,才能引领产品向更高质量、更高精度迈进。以机械制造业为例,要实现高精尖产品的制造,其背后的工业母机必须具备远超产品本身的精度标准,而测量技术则需再上一层楼,至少达到母机精度的三分之一以上额外精度,方能确保产品的质量。然而,不可否认的是,我国在机械加工领域,包括精度、可靠性等方面,仍面临诸多挑战,这也在一定程度上折射出我国精密测量仪器及其技术与国际先进水平之间的显著差距。更为严峻的是,国际上的高精度产品禁运政策,如同一道无形的壁垒,严重制约了我国多个产业,尤其是高精度仪器仪表产业的发展。但我坚信,挑战与机遇并存,中华民族自古以来便以坚韧不拔、勇于探索著称,面对重重困难,我们定能迎难而上,研发出具有自主知识产权的高精度测量仪器,满足社会高质量发展的迫切需求。”多措并举,推动精密仪器产业高质量发展马爱文秘书长进一步谈到:“推动精密仪器产业的全面发展,需采取多维度策略,首要且核心的是计量测试技术的坚实基础。2018年国际单位制迎来重大变革,将七个基本量被定义于基本物理常数之上,为全球测量技术领域树立了统一的基准线。然而,要精准定义这七个基本量、构建坚实的计量基准体系,仍面临漫长且艰巨的探索之路。鉴于此,国家应聚焦基础研究,攻克计量基准难题,研发高精度仪器,为技术转化与社会应用奠定基础。同时,仪器仪表产业需加大科研投入,加速成果转化,将创新应用于实践。国家与产业界共同努力,才能推动我国精密仪器产业的蓬勃发展。高精密测量仪器的性能,实为整个产业技术水平的集中展现。其内部集成的芯片、精密齿轮及诸多基础零部件,其性能与品质直接决定了仪器的测量精度。这些部件共同构建了一个精密而复杂的产品系统,而系统性问题的解决,如误差调控,便成为推动仪器仪表产业向前发展的关键所在。以激光干涉仪为例,其高精度的实现同样依赖于多元零部件的精密配合。因此,零部件的质量、设计思路、制造工艺等因素,均对精密测量仪器的整体精度产生影响。中国若要在高精度测量仪器领域取得突破,不仅需计量部门的不懈努力,更需整个产业链上下游的协同提升。近年来,我持续关注国产仪器与国外同行在性能与市场上的差距。从设计等多个维度来看,国产仪器已在众多领域展现出替代进口产品的强劲实力。然而,在稳定性和可靠性方面,国产仪器及设备存在一定短板。以机床制造为例,德国机床采用经过30年应力消除的钢材制作导轨,以确保长期精度稳定,而国内企业往往难以达到这种高标准,甚至存在直接使用未经充分应力消除的钢材制作导轨的情况。这直接导致机床在使用一两年后,因应力变化而影响测量精度,发生精度漂移。此现象并非个例,也广泛存在于各类精密测量与测试设备中。国产设备在初期往往表现出色,但长期使用后精度下降的问题较为突出。尽管国家已建立了严格的检定校准制度作为外部保障,但提升设备自身的稳定性和可靠性才是治本之策。此外,在科研领域,前沿理论的探索与现场实际应用的紧密结合也至关重要。针对仪器设备在不同应用环境下的性能变化,特别是测量精度的波动及其对最终结果的潜在影响,亟需深入探究。当前,我国计量体系已臻完善,国家计量院专注于计量基准的研究,各省计量院则负责计量标准的制定。同时,众多高校与科研院所也在测量技术领域深耕细作。我们应凝聚各方智慧与力量,共同推动高精度测量技术及仪器的研发与转化进程,以切实满足企业及社会发展的实际需求。当前,国家高度重视这一领域的协同发展,通过NQI等支撑项目,积极促进产学研深度融合,确保企业界的广泛参与。”AI与量子测量赋能精密测量技术发展聚焦精密测量技术,仪器厂商正积极拥抱人工智能(AI)技术,通过深度融合与创新应用,实现测量精度与效率的双重提升。对此,马爱文秘书长认为,人工智能与精密测量之间相辅相成,不可分割。精密测量借助人工智能的算法优化,显著提升了测量精度;然而,若过度聚焦于人工智能,可能导致对测试技术基础工艺及零部件材料研究的忽视,从而限制了测量技术的整体进步。因此,他强调两者应形成良性的互动循环,人工智能为精密测量提供算法支持,精密测量则为人工智能算法提供精确数据,共同推动整个系统性能的大幅提升。在探讨精密测量的未来发展方向时,马爱文秘书长则表示:“量子测量技术无疑是一个极具潜力和前瞻性的领域。随着2018年国际单位制中七个基本单位全面基于基本物理常数重新定义,人类社会正式迈入了量子时代,极大地促进了量子测量技术的发展。量子测量技术,简而言之,是利用量子、原子、分子等微观粒子作为测量工具,依托其独特的物理特性(如体积小、能量高、带电性、磁性等)来精确感知和测量外界环境的变化。这一技术因其极高的灵敏度,在精密测量领域展现出前所未有的优势,被视为未来发展的重要方向。然而,量子测量仍需攻克诸多技术难题,如离子干涉、离子阱的精确控制、单控温色芯技术的突破等。这些技术挑战要求我们在研发过程中不断创新,攻克难关,以实现量子测量技术的突破与应用。尽管如此,量子测量的潜力和价值不容忽视。它将成为人类认知世界、利用自然规律的重要工具。因此,我衷心希望仪器仪表产业能够紧跟量子测量技术的发展步伐,积极投入研发创新,推出具有自主知识产权的量子测量产品与设备。”精密测量:筑牢数字化与智能化转型的基石2024年3月,工信部等七部门联合印发《推动工业领域设备更新实施方案》,围绕推进新型工业化,以大规模工业设备更新为抓手,实施制造业技术改造升级工程,以数字化转型和绿色化升级为重点,推动制造业高端化、智能化、绿色化发展。针对此重大举措,马爱文秘书长发表了深刻见解:“数字化转型是一个多维度、深层次的变革过程。基于我在工业计量与测量领域的研究,以及对众多工业企业的实地考察,我深刻体会到,我国工业发展尚处在1.0至2.0的初级阶段,数字化与智能化水平与国际前沿存在显著差距,这主要受限于历史工业基础薄弱。然而,值得注意的是,国内大型企业已积极投身数字化、智能化、网络化转型,并初显成效,特别是在汽车制造业中,智能化技术的应用彻底革新了这一传统行业。关于精密测量技术,对于大多数工业企业而言,当前或许并不需要过于高端的测量设备;但在高端装备制造领域,如芯片制造与航空航天关键部件(如齿轮)的制造中,高精度测量仪器不可或缺。这种高精度需求推动了精密测量技术的发展,反过来精密测量技术也促进了工业企业的智能化与快速化进程。传感器作为智能化的基石,其高精度制造同样离不开先进测量技术的有力支撑。因此,精密测量技术与工业智能化之间形成了相辅相成、共同发展的良性循环。工信部最新推出的大规模设备更新政策,旨在通过优化生产工艺与流程,引领工业企业借助数字化转型实现制造质量的提升。在此过程中,我强烈建议加强对测量仪器与设备的集成应用,将其直接嵌入生产流程,确保产品质量的显著提升。以汽车制造业为例,高精度测量技术是机床与机器人高效运作的关键。只有确保机器人装配精准无误,才能组装出高质量汽车。因此,我们必须将计量与高精度测试技术融入设备更新与工艺改造之中,确保每一次升级都是对品质追求的深刻实践,而非简单的设备替换。此外,国家大力倡导的数字化转型及大数据应用,其根基源自精准的测量技术,特别是稳定可靠的高精度数据。这些数据不仅是提升产品质量的基石,也是节能减排、精细化管理及应对气候变化等战略决策的重要依据。因此,我们呼吁将计量与测试技术贯穿于产品全生命周期的每一个环节,从设计、研发、制造到检验、报废,全程赋能产业升级,减少资源浪费,促进可持续发展。同时,这也为测量仪器制造企业与供应商带来了前所未有的发展机遇,但前提是他们必须持续提供高质量的产品与服务,以满足市场的测量需求。”采访中,马爱文多次强调,精密测量技术不仅是产业升级的基石,更是国家高端科研不可或缺的支撑。作为科学研究的先行者,高精度的测量仪器应广泛服务于各科研领域,提供可靠的测量手段。与此同时,智慧城市、智慧交通、医疗及生命科学等领域都离不开精密的测量设备与仪器。我衷心希望,全国的仪器仪表制造企业能够瞄准社会需求,研发出更多高质量、高性能的测量仪器设备,共同促社会进步与发展。
  • 电子测量仪器行业产业链全景梳理及区域热力地图
    行业主要上市公司:同惠电子 ( 833509.BJ ) 坤恒顺维 ( 688283.SH ) 普源精电 ( 688337.SH ) 鼎阳科技 ( 688112.SH ) 优利德 ( 688628.SH ) 等本文核心数据:电子测量仪器产业链 电子测量仪器代表性企业产销情况 电子测量仪器代表性企业业务规划产业链剖析:行业产业链庞大,产品所涉及的应用领域广泛电子测量仪器以电子技术为基础,是一个融合多学科、多种先进技术的基础性行业,由于其囊括了电子测量技术、射频微波设计技术、数字信号处理技术、微电子技术、计算机技术、软件技术、通信技术等,因此产业链相对复杂,产业链上中下游的企业类型也多种多样。在产业链上游方面,主要为电子元件、电子器件、电子材料、机电产品等。其中,电子元件和电子器件统称为电子元器件,是电子测量仪器的主要原材料之一。在产业链中游方面,主要包括电子测量仪器的研发、生产和销售,中游的企业主要分为通用电子测量仪器制造企业和专用电子测量仪器制造企业。在产业链下游方面,由于电子测量仪器是电子信息产业不可或缺的支撑保障,所有与电子设备有关的企业和行业几乎都需要使用电子测量仪器。目前,航空航天、新能源汽车、物联网、5G 应用、射频前端等行业快速增长,有效推动了电子测量仪器的快速发展。电子测量仪器产业链区域热力地图:广东分布最集中从我国电子测量仪器行业企业区域分布来看,电子测量仪器行业企业主要分布在广东地区,其次是在江苏、浙江和山东等地区 其余地方,如陕西、安徽、福建等省份虽然有企业分布,但是数量较少。注:数据统计时间截至 2023 年 6 月 2 日。从中国电子测量仪器行业的代表性企业分布情况来看,广东代表性企业数量最多,其次是江苏和上海。电子测量仪器产业代表性企业产销情况从当前行业内代表性上市企业的电子测量仪器产品产销量情况来看,2022 年,除皖仪科技以外,中国电子测量行业代表性企业电子测量仪器产量产销率均在 90% 以上。电子测量仪器产业代表性企业业务规划目前,中国电子测量仪器行业上市公司在电子测量仪器业务主要规划集中在加大研发投入,扩大产能及品类覆盖。
  • 美国产品占主流——全国共享磁测量仪器盘点
    磁性测量是指对磁场和磁性材料进行测量,通过磁测量来测量其它物理量。 基本被测量包括磁通量Φ,磁感应强度B,磁场强度H,磁化强度M等。1785年,库仑发现电荷间和磁极间作用力的库仑定律和磁库仑定律,揭开了磁测量历史的序幕。1819---1820年奥斯特发现电流的磁效应以及安培等发现关于电流之间磁相互作用力的安培作用力定律,1831年法拉第发现关于变化磁通感生电动势的电磁感应定律,使人类对宏观磁现象有了全面而本质的认识,并导致1832年高斯单位制的开始形成,真正的磁测量才得以实现。由于高校的管理模式及制度,磁测量仪器大多养在“深闺”,大量科研资源潜能没有得到充分发挥。为解决这个问题并加速释放科技创新的动能,中央及各级政府在近几年来制订颁布了关于科学仪器、科研数据等科技资源的共享与平台建设文件。2021年1月22日,科技部和财政部联合发布《科技部 财政部关于开展2021年度国家科技基础条件资源调查工作的通知(国科发基〔2020〕342号)》,全国众多高校和科研院所将各种科学仪器上传共享。其中,对磁测量仪器的统计分析或可一定程度反映科研领域相关仪器的市场信息(注:本文搜集信息来源于重大科研基础设施和大型科研仪器国家网络管理平台,不统计用于生物体的磁测量仪器,不完全统计分析仅供读者参考)。不同地区(省/市)仪器分布情况本次统计,共涉及磁测量仪器的总数量为301台,涉及26省(直辖市/自治区),144家单位。其中,北京市共享磁测量仪器数量最多达83台,占比28%,涉及29所高校、研究院所和企事业单位等,北京如此高的占比主要是由于其拥有数量众多的科研院所。仪器所属学科领域分布仪器所属类型分布从仪器所属学科领域分布可以看出,磁测量仪器主要用于物理学和材料科学研究。需要注意的是,以上统计存在交叉分布的情况,即该仪器同时属于多类学科领域。结果显示,物理学和材料科学标签重合度很高。此外,地球科学领域的仪器占比也较高,达12%,排名第三,仪器其所属单位主要为地震、地质领域的科研院所。从仪器类型分布图中可以看出,磁测量仪器绝大部分被归类到了计量仪器和物性性能测试仪器。仪器所属单位性质分布那么这些仪器主要分布在哪些单位呢?统计结果表明,共享磁测量仪器主要分布于高校中,占比达61%,这一结果主要是因为共享仪器平台的仪器由高校上传所致,统计结果并不能体现出此类仪器的市场分布。此外,统计结果中的政府部门主要和海洋探测有关。磁测量仪器数量TOP8这些磁测量仪器主要品牌为Quantum Design和Lake Shore,均为美国品牌。Quantum Design公司是世界知名科学仪器制造商,其研发生产的一系列磁学测量系统及综合物性测量系统已成为全球先进的测量平台,广泛分布于世界上几乎所有材料、物理、化学、纳米等研究领域的尖端实验室。Lake Shore公司成立于1968年,位于美国俄亥俄州哥伦布市,是低温与磁场科研设备的国际领导者。主要产品包括:振动样品磁强计、低温真空探针台、霍尔效应测量系统、低温控温仪、低温传感器、高斯计、磁通计等。可以看出,目前我国高校院所的磁测量仪器仍以进口为主,国外品牌占主流。本次共享磁测量仪器盘点,涉及Quantum Design、Lake Shore、AGICO、Brockhaus、Oxford、2G、Durham、Marine Magnetics、MicroSence、ADE、中国计量技术开发总公司、Evico Magnetics、理研电子株式会社、Cryogenic、Princeton Measurements Corporation、安捷伦、岩崎通信机株式会社、NSG等七十多家厂商,呈现出二超多强局面。
  • 3D 白光干涉成像技术的创新及应用
    近年来,3D检测技术发展迅速,广泛应用于工业、国防、医疗、农业等领域。根据其是否应用人造光源作为照明系统,可分为主动式3D成像技术与被动式3D成像技术。无论是哪种方法,为了获得目标的高精度3D轮廓信息,都希望检测仪器具备高精度、高帧率、算法兼容性强、环境适应性强、稳定性强、操作简便、性价比高等特点,这在实际应用中,尤其在微纳米结构检测中有着重要意义。微纳米技术,是指对微纳级材料的测量、加工制造、设计、控制等相关研究技术,它与高精尖装备制造领域的发展息息相关。微纳结构测量最为基础和重要的是表面形貌的3D测量,它包括了轮廓的测量以及表面粗糙度的测量,目前常用的微结构表面形貌测量方法分为接触式和非接触式。接触式测量是目前工业领域内应用最为广泛的测量方法。这种方法在测量时有一个微小的触针,在被测样品表面上做横向移动;在这过程中触针会随着样品表面的轮廓形状垂直起伏,然后通过传感器将这微小的位移信号转换为电信号;对这些信号进行采集和运算处理后,就可以测得表面轮廓或形貌特征。测量中可以使用的传感器有很多,如光栅式、压电式、干涉式以及普遍应用的电感式。这种方法测量量程大,结果稳定可靠,并且仪器操作简单,对测量环境要求低;缺点是触针在测量时有可能会对被测表面造成损伤,且测量速度慢。非接触式测量技术大多基于光学方法,例如干涉显微法、自动聚焦法、激光干涉法等。光学测量方法具有非接触、操作简单、速度快等优点。然而在利用光学方法进行测量时,被测表面的斜率、光学参数等发生变化会引起测量误差。例如,若被测样品表面存在沟槽或其他微细结构,它们引起的散射、衍射等现象会对测量信号造成干扰。另外,若样品表面存在灰尘、细小纤维等,光学测量方法的结果也会有一定失真;而触针式方法由于测量时与样品表面接触,会划去部分表面污染物使测量结果不受影响。因此,根据不同测量要求,每种方法都有其适用性,常用的微纳结构三维测量方法如图1所示。图1:微纳结构三维测量方法接触式检测技术(1)扫描电子显微术利用物质与电子的相互作用,当电子束轰击表面时,会产生多种形式的电子和光电现象,扫描电子显微镜(SEM)利用其中的二次电子和背散射电子与表面具有的关系进行结构分析。SEM具有大视场、大倍率、大景深等优点,但其测量样品制备复杂,种类有限,常用于微结构缺陷检测等定性分析。(2)扫描探针显微术被测样品表面的相关信息利用探针与样品的相互作用特性获得,扫描探针显微镜(SPM)及其衍生而来其他测量方法,具有较高的测量分辨力,但其测量过程需要对测量表面逐点扫描,且只有微米级别成像范围,测试效率较低。(3)机械探针轮廓术探针始终与被测表面接触,被测表面结构的变化会使探针产生垂直位移,通过位移的感知即能获得被测表面特性。该方法在工业特别是制造业领域广泛使用,也是国际社会公认的表面粗糙度测量的标准方法。但是其作为接触式测量方法,容易对被测表面造成划伤,逐点测量的办法效率较低,也难以测量复杂器件。非接触式检测技术(1)激光干涉术通过干涉条纹变化与被测物位置变化的对应关系,获得位移信息,从而达到几何量测的目的。(2)自动聚焦法基于几何光学的物象共轭关系,当照明光斑汇聚在被测面时,进一步调整检测头与表面的距离,直至光斑像尺寸最小而得到该被测位置的相对高度。该方法简单易操作,但水平分辨力受光斑大小的限制较大,且垂直高分辨力对成像分析和调节能力要求高。(3)激光共焦扫描显微术首先利用精密共焦空间滤波结构,通过物象共轭关系滤除焦点外的反射光,极大地提高成像的可见度。通过聚焦光对样品垂直扫描,样品在垂直方向被分层成像,光学切片图像经三维重构,可得到样品的三维结构。该方法一次测量过程就能实现该视场三维形貌的测量,兼具高效和高精度的优点,但其分辨率易受扫描步长和物镜数值孔径的限制。(4)光学显微干涉术传统的干涉测量方法,主要是通过观测干涉条纹的位置、间距等的变化来实现精确测量。典型方法是单色光相移干涉术和白光扫描干涉术。单色光相移干涉术的测量思路为:参考臂和测量臂的反射光发生干涉后,利用相移法引入相位变化,根据该相位变化所引起的干涉光强变化,求解出每个数据点的相位,其结果不连续,位于(-p,p]之间,因此需要对该结果进行解包裹运算,然后根据高度与相位的关系,得到被测样品的表面形貌。这种方法在测量时对背景光强不敏感,测量分辨率高;但无法确定干涉条纹的零级位置和相位差的周期数,存在相位模糊问题;若被测样品表面的相邻高度超过1/4波长则不能测准,因此只能应用于对表面连续或光滑的结构的测试。白光扫描干涉法由单色光相移技术发展而来,由于使用白光作为光源,在干涉时有一个确切的零点位置,其相干长度短,干涉条纹只出现在很小的范围内;当光程差为零时,干涉信号出现最大值,该点就代表对应点的高度信息,通过Z向扫描能够还原被测样品的整体形貌。光谱分光型白光干涉由上述方法发展而来的光谱分光型白光干涉技术,则是基于频域干涉的理论,利用光谱仪将传统方法对条纹的测量转变成为对不同波长光谱的测量。包含有被测表面信息的干涉信号,由含有色散元件和阵列探测器的光谱仪接收,通过分析该频域干涉信号来实现信息获取。相比于单色光干涉技术,光谱分光型白光干涉技术具有更大的测量范围,同时与白光扫描干涉术相比,它在测量时不需要大量的Z向扫描过程,极大提高了测量效率。利用光谱分光型白光干涉技术可以测量绝对距离、位移、微结构表面形貌、薄膜厚度等。在测量微结构三维形貌时,光谱分光型白光干涉技术,比于其他方法操作更简单,测量精度更高。在微纳测量领域,为了提高光学测量系统的水平分辨率,通常采用显微物镜放大的方法。在光谱分光型白光干涉测量系统中可以采用几种显微结构,如Michelson型、Mirau型和Linnik型,图2显示了这三种显微干涉结构的构成原理。图2:三种显微干涉结构的构成原理高精度仪器设备需求不断推动着微纳米技术向前发展,因此高精度的微纳检测技术也成为了必然需求。微纳结构测量的对象有表面形貌、电子特性、材料特性、力学特性等,其中表面形貌3D测量最为基础和重要,它包括轮廓测量(如长、宽、高等)和表面粗糙度等参数的测量。对于尺寸处于微纳米量级的微纳结构器件而言,其静电力、黏附力和结构应力等因素对其本身的影响,会随着其表面积和体积之比的增大而增加,使器件的功能和质量发生变化,从而影响器件的使用。因此,对微纳结构表面形貌的检测非常必要。光谱分光型白光干涉技术,用于测量微纳米结构三维形貌的研究及其进一步产业化,填补国内空白。光谱分光型白光干涉仪(见图3)具备高精度、高帧率、算法兼容性强、环境适应性强、稳定性强、操作简便、性价比高等优点,其在新型成像/检测系统中的应用及产业化,将打破国外垄断。图3:光谱分光型白光干涉仪整机系统原理图光源是超辐射发光二极管(SLD),从光源发出的光进入光纤耦合器,从耦合器输出的光经消色差准直器准直成平行光,使用分光棱镜将准直光分为参考光和样品光。参考光经透镜3聚焦于反射镜,样品光经XY扫描振镜和透镜4,聚焦于样品。经反射的参考光和样品光由光纤耦合器的另一端输出,进入光谱仪中。光谱仪由透镜1、光栅、透镜2以及相机组成。输出的光经透镜1准直为平行光,照射到光栅上;光栅衍射分光,经透镜2汇聚于线阵相机;线阵相机记录参考光和样品光的干涉光谱,传给电脑进行处理。该系统使用振镜代替昂贵的高精密位移台进行二维扫描,可用于位移、振动及厚度测量(点测量);线轮廓测量(线测量);表面轮廓成像(面成像)。中科行智最新研发的白光干涉仪,用于对各种精密器件表面进行纳米级测量,专业用于超高精度、高反光及透明材质的尺寸测量。该白光干涉仪采用非接触式测量方式,避免物件受损,可进行精密零部件重点部位的表面粗糙度、微小形貌轮廓及尺寸测量。目前,在3D测量领域,白光干涉仪是精度最高的测量仪器之一。中科行智重点开发的3D飞点分光干涉仪,重复精度达30nm,扫描速度70kHz,扫描范围广,最大直径可达40mm;适应性强,可适用于测量最强反射、弱反射及透明物体等;稳定性强,分光模块与光学振镜模块化设计,加入光学振镜扫描,可替代昂贵的高精密位移台。主要特点如下:大视野:采用高精度光学振镜扫描方案,实现水平方向大视野扫描,避免使用昂贵的高精度水平位移台;大景深:高分辨率光谱仪进行信号采集,经分光元件将白光分光,具备mm级测量深度特性,无需深度方向扫描装置;高精度:大测量深度高分辨率相敏谱域干涉调解算法,重复精度30nm;高速度:采用FPGA硬件加速设计,帧率70kHz;灵活性:信号采集端和接收端分离式设计,采集端安装更灵活;用户设置自定义扫描区域、扫描间隔,也可重点获取感兴趣区域;适用性:适用于透明、弱反光、高反光、狭缝等材料类型的表面形貌以及厚度检测(见图4、图5)。目前白光干涉仪相关技术处于国际领先,苏州中科行智智能科技有限公司已发布的3D飞点分光干涉仪为国内首家,可广泛应用于半导体晶片、微机电系统、精密加工表面、材料研究等领域,为国内半导体行业及高精密行业赋能,高质量解决环节价值,可趋于替代国外高精密传感器,赋能国内高精密、高价值智能制造!
  • 日立高新:在中国开售纳米尺度3D光学干涉测量系统VS1800
    p  strong仪器信息网讯/strong 2019年3月5日,日立高新技术科学公司宣布,在中国开始销售利用光干涉原理进行非接触式无损伤三维表面形态测量的纳米尺度3D光学干涉测量系统——VS1800span style="color: rgb(0, 176, 240) text-decoration: underline "【/spana href="https://www.instrument.com.cn/netshow/C316288.htm" target="_blank" style="color: rgb(0, 176, 240) text-decoration: underline "span style="color: rgb(0, 176, 240) "产品链接/span/aspan style="color: rgb(0, 176, 240) text-decoration: underline "】/span。据悉,VS1800于2018年年底在日本发布并销售,今日起,中国市场正式开始发售。/pp  VS1800搭配有支持多目的表面测量国际标准“ISO 25178*1参数对比工具”,通过简单而准确的样品测量支持客户的分析业务,与此同时,凭借不断创新积累的三维测量性能,实现高精度、高分辨率的表面性状的测量。/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/f8ecf284-1695-4c8e-bf63-a2c0093622f0.jpg" title="1.jpg" alt="1.jpg" style="width: 300px height: 423px " width="300" vspace="0" height="423" border="0"//pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) "VS1800:通过分析工具和测量技术支持三维表面性状测量/span/pp strong span style="background-color: rgb(112, 48, 160) color: rgb(255, 255, 255) "产品开发背景/span/strong/pp  在半导体、汽车、食品、医药品等产业领域的材料研究和开发方面,为了提高产品的性能与功能,对产品表面的粗糙度、凸凹不平、翘曲等表面形状的评估变得尤其重要。以往,表面形态的测量方法,一般是采用strong触针式粗糙度测量仪等进行二维测量(线+高差)/strong。但近年来,伴随着材料的薄膜化和微细构造化的加速,需要能够获取更多的信息,传统测量手段受到限制。进而,采用strong扫描型白光干涉显微镜*2和激光显微镜*3等进行三维测量(面+高差)/strong便得到了进一步灵活应用。/pp  此外,2010年,三维表面形态评估的国际标准ISO 25178的制定,确立了评估方法,在此背景下,实施三维测量的企业和研究机构等日益增多。随之,表面形态测量上的测量与分析的简单化以及应对多种样品的测量等问题日益凸显,为解决这些测量问题,VS1800应运而生。/pp  span style="background-color: rgb(112, 48, 160) color: rgb(255, 255, 255) "strong产品解决了哪些测量问题?/strong/span/pp  此次发售的VS1800, 搭配了符合ISO 25178标准的分析工具 “ISO 25178参数对比工具”。在ISO 25178标准中规定了评估表面性状的32个项目的参数,但在对比样品时,选择最适合评估的参数很难,成为分析业务的难题。“ISO 25178参数对比工具”,通过按差异程度大小顺序自动对测量的参数值进行依次排序,可轻松选出最适合对比样品的参数,从而支持客户的分析业务。/pp  此外,VS1800通过光干涉方法*4,除了可实现大视野测量、0.01nm的垂直方向分辨率*5、高重现性外,亦通过日立高新技术科学自主研发的技术,继承了多层膜的无损伤测量等传统产品的高测量性能。此外,该产品还可搭配“大倾斜角测量选配 ”*6功能,通过捕捉大倾斜角斜面的微弱的干涉条纹变化,实现传统的光干涉方式无法实现的大倾斜角斜面测量,从而应对多种多样的样品表面性状的三维测量。/pp  至此,在表面分析系统解决方案方面,日立高新技术集团拥有了可实现极微细样品高分辨率测量的原子力显微镜、获得更大视野的扫描电子显微镜、高精度测量可能的VS1800等产品阵容,满足相关用户更广泛需求。/pp  span style="background-color: rgb(112, 48, 160) color: rgb(255, 255, 255) "strong产品主要特点/strong/span/pp  strong(1)高测量性能/strong/pp  ■ 垂直方向分辨率:利用光干涉方法,通过独自的算法,实现0.01 nm*的垂直方向分辨率/pp  ■ 重现性:利用干涉条纹测量凸凹的高度,通过将来自Z驱动机构的影响最小化,实现0.1 %以下的重现性/pp  ■ 测量速度:由于不需要样品的前处理,只要将样品放置在样品台上即可完成测量准备。通过光干涉方法最快5秒钟即可完成测量/pp  ■ 测量视野:以从干涉条纹获取的信息为基础进行凸凹高度的测量,由此可实现广范围(One-shot最大6.4 mm× 6.4 mm)测量与高垂直方向分辨率的两者兼顾。此外,通过连接多个数据的图像,可进一步实现广范围的分析/pp  ■ 无损伤测量:通过日立高新技术科学自主研发的技术,对玻璃和薄膜等透明多层结构样品进行测量时,无需对样品进行加工切割成截面,即可在无损伤的情况下,完成多层结构样品的各层厚度或异物混入状况的确认以及缺陷分析等/pp  strong(2) 易于使用的操作界面/strong/pp  采用直观易懂的操作界面,能够轻而易举地进行图像分析处理前后的图像对比,从而支持分析时的最合适图像处理选择。此外,可简单地列出处理与分析的内容、创建独自的分析参数、重复使用分析参数等,并且还可批量处理数据,由此实现统一管理多个样品和分析结果,减轻繁琐复杂的后处理。/pp  strong(3) ISO 25178参数对比工具/strong/pp  在对比多个样品时,通过将ISO 25178标准中规定的32项参数值按差异的大小顺序重新排列,从而在样品对比时能够轻松选取最适参数,支持客户的分析业务。/pp  strong(4) 硬件升级/strong/pp  按每一台XY样品台的驱动方式,设计了3个类型的产品,即基础模式的手动型Type 1、电动型Type 2、Type 3。从Type 1到Type 2、Type 3,均可根据不同的用途进行升级。/pp  strongspan style="color: rgb(255, 255, 255) background-color: rgb(112, 48, 160) "【附注】/span/strong/pp  *1 ISO 25178:规定表面形态评估方法的国际标准。/pp  *2扫描型白色干涉显微镜:利用span style="background-color: rgb(112, 48, 160) "/span光干涉原理进行非接触式、无损伤的表面形态测量的测量设备。/pp  *3激光显微镜:将激光作为光源进行表面形态测量的测量设备。/pp  *4光干涉方法:是利用两列或两列以上的光波相互叠加而出现光明暗(干涉条纹)现象(干涉)的检查方法。/pp  *5 0.01 nm的垂直方向分辨率为Phase模式时的性能。/pp  *6“大倾斜角测量选配”为选择项目。/p
  • 几何尺寸测量仪
    产品名称:几何尺寸测量仪产品品牌:EVM-G系列产品简介:本系列是一款高精度影像测量仪,结合传统光学与影像技术并配备功能完备的2.5D测量软件。可将以往用肉眼在传统显微镜下观察到的影像传输到电脑中作各种量测,并将测量结果存入电脑中以便日后存档或发送电子邮件。其操作简单、性价比高、精确度高、测量方便、功能齐全、稳定可靠。适用于产品检测、工程开发、品质管理。在机械加工、精密电子、模具制造、塑料橡胶、五金零件等行业都有广泛使用。产品参数:u 变焦镜筒:采用光学变焦物镜,光学放大倍率0.7X~4.5X,视频总放大倍率40X~400X连续可调,物方视场:10.6-1.6mm,按客户要求选配不同倍率物镜。u 摄像机:配备低照度SONY机芯1/3′彩色CCD摄像机,图像表面纹理清晰,轮廓层次分明,保证拥有高品质的测量画面。可以升级选配1/2′CMOS130万像素摄像机。u 底座:仪器底座采用高精度天然花岗石,稳定性高,硬度高,不易变形。u 光栅尺:仪器平台带有高精度光栅尺(X,Y,Z三轴),解析度为0.001mm。Z轴通过二次聚焦可实现对沟槽、盲孔的深度进行测量。u 光源:采用长寿命LED环形冷光源(表面光及底光),使工件表面照明均匀,边缘清晰,亮度可调。u 导轨:双层工作平台设计,配备高精度滚动导轨,精度高,移动平稳轻松。u 丝杆:X,Y轴工作台均使用无牙光杆摩擦传动,避免了丝杆传动的间隙,灵敏度大大提高,亦可切换快速移动,提高工作效率。 工作台仪器型号EVM-1510GEVM-2010GEVM-2515GEVM-3020GEVM-4030G金属台尺寸(mm)354×228404×228450×280500×330606×466玻璃台尺寸(mm)210×160260×160306×196350×280450×350运动行程(mm)150×100200×100250×150300×200400×300仪器重量(kg)100110120140240外型尺寸L*W*H756×540×860670×660×950720×950×1020 影像测量仪是建立在CCD数位影像的基础上,依托于计算机屏幕测量技术和空间几何运算的强大软件能力而产生的。计算机在安装上专用控制与图形测量软件后,变成了具有软件灵魂的测量大脑,是整个设备的主体。它能快速读取光学尺的位移数值,通过建立在空间几何基础上的软件模块运算,瞬间得出所要的结果;并在屏幕上产生图形,供操作员进行图影对照,从而能够直观地分辨测量结果可能存在的偏差。影像测量仪是一种由高解析度CCD彩色镜头、连续变倍物镜、彩色显示器、视频十字线显示器、精密光栅尺、多功能数据处理器、数据测量软件与高精密工作台结构组成的高精度光学影像测量仪器。仪器特点采用彩色CCD摄像机;变焦距物镜与十字线发生器作为测量瞄准系统;由二维平面工作台、光栅尺与数据箱组成数字测量及数据处理系统;仪器具有多种数据处理、显示、输入、输出功能,特别是工件摆正功能非常实用;与电脑连接后,采用专门测量软件可对测量图形进行处理。仪器适用于以二维平面测量为目的的一切应用领域。这些领域有:机械、电子、模具、注塑、五金、橡胶、低压电器,磁性材料、精密五金、精密冲压、接插件、连接器、端子、手机、家电、计算机(电脑)、液晶电视(LCD)、印刷电路板(线路板、PCB)、汽车、医疗器械、钟表、螺丝、弹簧、仪器仪表、齿轮、凸轮、螺纹、半径样板、螺纹样板、电线电缆、刀具、轴承、筛网、试验筛、水泥筛、网板(钢网、SMT模板)等。ISO国际标准编辑影响影像测量仪精度的因素主要有精度指示、结构原理、测量方法、日常不注意维护等。 中国1994年实行了国际《坐标测量的验收检测和复检测量》的实施。具体内容如下:第1部分:测量线性尺寸的坐标测量机 第2部分:配置转台轴线为第四轴的坐标测量机 第3部分:扫描测量型坐标测量机 第4部分:多探针探测系统的坐标测量机 第5部分:计算高斯辅助要素的误差评定。 在测量空间的任意7种不同的方位,测量一组5种尺寸的量块,每种量块长度分别测量3次所有测量结果必须在规定的MPEE值范围内。允许探测误差(MPEP):25点测量精密标准球,探测点分布均匀。允许探测误差MPEP值为所有测量半径的值。ISO 10360-3 (2000) “配置转台轴线为第四轴的坐标测量机” :对于配备了转台的测量机来说,测量机的测量误差在这部分进行了定义。主要包含三个指标:径向四轴误差(FR)、切向四轴误差(FT)、轴向四轴误差(FA)。ISO 10360-4 (2003) “扫描测量型坐标测量机” :这个部分适用于具有连续扫描功能的坐标测量机。它描述了在扫描模式下的测量误差。大多数测量机制造商定义了"在THP情况下的空间扫描探测误差"。在THP之外,标准还定义了在THN、TLP和TLN情况下的扫描探测误差。 沿标准球上4条确定的路径进行扫描。允许扫描探测误差MPETHP值为所有扫描半径的差值。THP说明了沿已知路径在密度的点上的扫描特性。注:THP的说明必须包括总的测量时间,例如:THP = 1.5um (扫描时间是72 秒)。ISO 10360-4 进一步说明了以下各项定义:TLP: 沿已知路径,以低密度点的方式扫描。THN: 沿未知路径,以高密度点的方式扫描。TLN: 沿未知路径,以低密度点的方式扫描。几何尺寸测量仪工作原理影像测量仪是基于机器视觉的自动边缘提取、自动理匹、自动对焦、测量合成、影像合成等人工智能技术,具有点哪走哪自动测量、CNC走位自动测量、自动学习批量测量的功能,影像地图目标指引,全视场鹰眼放大等优异的功能。同时,基于机器视觉与微米精确控制下的自动对焦过程,可以满足清晰影像下辅助测量需要,亦可加入触点测头完成坐标测量。支持空间坐标旋转的优异软件性能,可在工件随意放置或使用夹具的情况下进行批量测量与SPC结果分类。全自动影像测量仪编辑全自动影像测量仪,是在数字化影像测量仪(又名CNC影像仪)基础上发展起来的人工智能型现代光学非接触测量仪器。其承续了数字化仪器优异的运动精度与运动操控性能,融合机器视觉软件的设计灵性,属于当今最前沿的光学尺寸检测设备。全自动影像测量仪能够便捷而快速进行三维坐标扫描测量与SPC结果分类,满足现代制造业对尺寸检测日益突出的要求:更高速、更便捷、更的测量需要,解决制造业发展中又一个瓶颈技术。全自动影像测量仪是影像测量技术的高级阶段,具有高度智能化与自动化特点。其优异的软硬件性能让坐标尺寸测量变得便捷而惬意,拥有基于机器视觉与过程控制的自动学习功能,依托数字化仪器高速而的微米级走位,可将测量过程的路径,对焦、选点、功能切换、人工修正、灯光匹配等操作过程自学并记忆。全自动影像测量仪可以轻松学会操作员的所有实操过程,结合其自动对焦和区域搜寻、目标锁定、边缘提取、理匹选点的模糊运算实现人工智能,可自动修正由工件差异和走位差别导致的偏移实现精确选点,具有高精度重复性。从而使操作人员从疲劳的精确目视对位,频繁选点、重复走位、功能切换等单调操作和日益繁重的待测任务中解脱出来,成百倍地提高工件批测效率,满足工业抽检与大批量检测需要。全自动影像测量仪具有人工测量、CNC扫描测量、自动学习测量三种方式,并可将三种方式的模块叠加进行复合测量。可扫描生成鸟瞰影像地图,实现点哪走哪的全屏目标牵引,测量结果生成图形与影像地图图影同步,可点击图形自动回位、全屏鹰眼放大。可对任意被测尺寸通过标件实测修正造影成像误差,并对其进行标定,从而提高关键数据的批测精度。全自动影像测量仪有着友好的人机界面,支持多重选择和学习修正。全自动影像测量仪性能使其在各种精密电子、晶圆科技、刀具、塑胶、弹簧、冲压件、接插件、模具、军工、二维抄数、绘图、工程开发、五金塑胶、PCB板、导电橡胶、粉末冶金、螺丝、钟表零件、手机、医药工业、光纤器件、汽车工程、航天航空、高等院校、科研院所等领域具有广泛运用空间。选购方法编辑有许多客户都在为如何挑选影像测量仪的型号品牌所困扰,其实最担心就是影像测量仪的质量和售后。国内影像测量仪的生产商大部分都集中在广东地区,研发的软件功能大部分相似,客户可以不用担心,挑选一款能够满足需要测量的产品行程就行了。根据需要来选择要不要自动或者手动,手动的就比较便宜,全自动的大概要比手动贵一倍左右。挑选影像测量仪最重要看显像是不是清晰,以及精度是否达标(一般精度选择标准为公差带全距的1/3~1/8)。将所能捕捉到的图象通过数据线传输到电脑的数据采集卡中,之后由软件在电脑显示器上成像,由操作人员用鼠标在电脑上进行快速的测量。有的生产商为了节约成本可能会采用国产的,造价比较低,效果就稍微差点。常见故障及原因编辑故障1)蓝屏;2)主机和光栅尺、数据转换盒接触不良造成无数据显示;3)透射、表面光源不亮;4)二次元打不开;5)全自动影像测量仪开机找不到原点或无法运动。原因由于返厂维修周期长,价格昂贵,最重要的是耽误了客户的正常的工作。造成问题出现的原因很多,但无外乎以下原因:1)操作软件文件丢失或CCD视频线接触不良;2)光栅尺或数据转换盒损坏;3)电源板损坏;4)加密狗损坏或影像测量仪软件操作系统崩溃。以上问题可能是只出现一个,也有可能几个问题一起出现。软件种类编辑二次元测量仪软件在国内市场中种类比较多,从功能上划分主要有以下两种:  二次元测量仪测量软件与基本影像仪测量软件类似,其功能特点主要以十字线感应取点,功能比较简单,对一般简单的产品二维尺寸测量都可以满足,无需进行像素校正即可直接进行检测,但对使用人员的操作上要求比较高,认为判断误差影响比较大,在早期二次元测量软件中使用广泛。  2.5D影像测量仪在影像测量领域我们经常可以听到二次元、2.5次元、三次元等各种不同的概念,所谓的二次元即为二维尺寸检测仪器,2.5次元在影像测量领域中是在二维与三维之间的一种测量解决方案,定义是在二次元影像测量仪的基础上多加光学影像和接触探针测量功能,在测量二维平面长宽角度等尺寸外如果需要进行光学辅助测高的话提供了一个比较好的解决方案。仪器优点编辑1、装配2个可调的光源系统,不仅观测到工件轮廓,而且对于不透明的工件的表面形状也可以测量。2、使用冷光源系统,可以避免容易变形的工件在测量是因为热而变形所产生的误差。3、工件可以随意放置。4、仪器操作容易掌握。5、测量方便,只需要用鼠标操作。6、Z轴方向加探针传感器后可以做2.5D的测量。测量功能编辑1、多点测量点、线、圆、孤、椭圆、矩形,提高测量精度;2、组合测量、中心点构造、交点构造,线构造、圆构造、角度构造;3、坐标平移和坐标摆正,提高测量效率;4、聚集指令,同一种工件批量测量更加方便快捷,提高测量效率;5、测量数据直接输入到AutoCAD中,成为完整的工程图;6、测量数据可输入到Excel或Word中,进行统计分析,可割出简单的Xbar-S管制图,求出Ca等各种参数;7、多种语言界面切换;8、记录用户程序、编辑指令、教导执行;9、大地图导航功能、刀模具专用立体旋转灯、3D扫描系统、快速自动对焦、自动变倍镜头;10、可选购接触式探针测量,软件可以自由实现探针/影像相互转换,用于接触式测量不规则的产品,如椭圆、弧度 、平面度等尺寸;也可以直接用探针打点然后导入到逆向工程软件做进一步处理!11、影像测量仪还可以检测圆形物体的圆度、直线度、以及弧度;12、平面度检测:通过激光测头来检测工件平面度;13、针对齿轮的专业测量功能14、针对全国各大计量院所用试验筛的专项测量功能15、图纸与实测数据的比对功能维护保养编辑1、仪器应放在清洁干燥的室内(室温20℃±5℃,湿度低于60%),避免光学零件表面污损、金属零件生锈、尘埃杂物落入运动导轨,影响仪器性能。2、仪器使用完毕,工作面应随时擦干净,再罩上防尘套。3、仪器的传动机构及运动导轨应定期上润滑油,使机构运动顺畅,保持良好的使用状态。4、工作台玻璃及油漆表面脏了,可以用中性清洁剂与清水擦干净。绝不能用有机溶剂擦拭油漆表面,否则,会使油漆表面失去光泽。5、仪器LED光源使用寿命很长,但当有灯泡烧坏时,请通知厂商,由专业人员为您更换。6、仪器精密部件,如影像系统、工作台、光学尺以及Z轴传动机构等均需精密调校,所有调节螺丝与紧固螺丝均已固定,客户请勿自行拆卸,如有问题请通知厂商解决。7、软件已对工作台与光学尺的误差进行了精确补偿,请勿自行更改。否则,会产生错误的测量结果。8、仪器所有电气接插件、一般不要拔下,如已拔掉,则必须按标记正确插回并拧紧螺丝。不正确的接插、轻则影响仪器功能,重则可能损坏系统。测量方式编辑1、物件被测面的垂直测量2、压线相切测量3、高精度大倍率测量4、轮廓影像柔和光测量5、圆及圆弧均匀取点测量精密影像测绘仪测量软件简介:绘图功能:可绘制点、线、圆、弧、样条曲线、垂直线、平行线等,并将图形输入到AutoCAD中,实现逆向工程得到1:1的工程图。自动测绘:可自动测绘如:圆、椭圆、直线、弧等图形。具有自动寻边、自动捕捉、自动成图、自动去毛边等功能,减少了人为误差。测量标注:可测量工件表面的任意几何尺寸,不同高度的角度、宽度、直径、半径、圆心距等尺寸,并可在实时影像中标注尺寸。SPC统计分析软件:提供了一系列的管制图及多种类型的图表表示方法,使品管工作更方便,大大提升了品质管理的效率。报表功能:用户可轻易地将测量结果输出至WORD、EXCEL中去,自动生成检测报告,超差数值自动改变颜色,特别适合批量检测。鸟瞰功能:可察看工件的整体图形及每个尺寸对应的编号,直观的反应出当前的绘图位置,并可任意移动、缩放工件图。实时对比:可把标准的DXF工程图调入测量软件中与工件对比,从而快速检测出工程图和实际工件的差距,适合检测比较复杂的工件。拍照功能:可将当前影像及所标注尺寸同时以JPEG或BMP格式拍照存档,并可调入到测量软件中与实际工件做对比。光学玻璃:光学玻璃为国家计量局检验通过之标准件,可检验X、Y轴向的垂直度,设定比例尺,使测量数据与实际相符合。客户坐标:测量时无需摆正工件或夹具定位,用户可根据自己的需要设置客户坐标(工件坐标),方便、省时提高了工作效率。精密影像测绘仪仪器特点:经济型影像式精密测绘仪VMS系列结合传统光学与数字科技,具有强大的软件功能,可将以往用肉眼在传统显微镜下所观察到的影像将其数字化,并将其储存入计算机中作各式量测、绘图再可将所得之资料储存于计算机中,以便日后存盘或电子邮件的发送。该仪器适用于以二座标测量为目的一切应用领域如:品质检测、工程开发、绘图等用途。在机械、模具、刀具、塑胶、电子、仪表等行业广泛使用。变焦镜筒:采用光学变焦物镜,光学放大倍率0.7X~4.5X,视频总放大倍率:40X~400X,可按客户要求选配不同倍率物镜。摄像机:配备低照度SONY机芯1/3”彩色CCD摄像机,图像表面纹理清晰,轮廓层次分明,保证拥有高品质的测量画面。底座:仪器底座采用高精度天然花岗石,稳定性高,硬度高,不易变形。光栅尺:仪器平台带有高精密光栅尺(X、Y、Z三轴),解析度为0.001mm。Z轴通过二次聚焦可实现对沟槽、盲孔的深度进行测量。光源:采用长寿命LED环形冷光源(表面光及底光),使工件表面照明均匀,边缘清晰,亮度可调。导轨:双层工作平台设计,配备高精度滚动导轨,精度高、移动平稳轻松。丝杆:X、Y轴工作台均使用无牙光杆磨擦传动,避免了丝杆传动的背隙,灵敏度大大提高,亦可切换快速移动提高工作效率。
  • 新品 | Zygo发布“上视”结构的立式激光干涉仪
    ZYGO出新产品啦Vertical Test Station VTS“上视”结构的立式激光干涉仪!____菲索式激光干涉仪,测试时最常见为卧式配置;具有结构简单,附件少;测试适用性,灵活性好的优点。在很多场合,立式配置也很常见;立式测样具有样品装夹效率高,结构更稳定,抗振性更好的优势,非常适用于光学生产时在现场使用。ZYGO VTS 立式激光干涉仪,采用主机在下的“上视”配置,整体重心配置更加合理,稳定,装夹样品效率更高。VTS 系统整合了气浮抗振系统,以及1um分辨率,1米行程的Z轴导轨;配合ZYGO专利QPSI抗振移相技术,基于Mx软件,用于测试球面面形及曲率半径参数。___“上视”配置还有一个特殊优势,样品在夹具支撑下,得益于样品自身重力,可以保证球面干涉腔的良好“复位”性,如上图。基于这一良好位置复现特点,“上视”配置干涉仪能以类似经典“辨识样板光圈”的方式,通过比对样品和“样板”的POWER差异,高效测试曲率半径。如以上公式,先测试标准样板,尽量调整到“零”条纹;然后保持机构与夹具稳定不变,更换为样品,放置于夹具支撑之上。直接测试样品面形;基于两次测试的POWER差异,就能计算出样品相对于样板的“曲率半径误差”。这一测试,类似于经典的“样板光圈法”,将曲率半径绝对测量过程,转变为基于样板的相对测量,极大地提高了曲率半径测试效率。联系我们:https://www.instrument.com.cn/netshow/SH102493/关于翟柯翟柯(简称:ZYGO)是阿美特克集团超精密测量部门成员,专业设计与制造精密测量仪器和光学系统,基于光学干涉原理的计量检测系统能够在纳米甚至亚纳米范围内测量部件形貌和光学波面,产品广泛用于半导体、光学制造通讯、航天、汽车制造和消费电子等生产及科研领域。阿美特克是电子仪器和机电设备的全球领导者,年销售额约为50亿美金。为材料分析、超精密测量、过程分析、测试测量与通讯、电力系统与仪器、仪表与专用控制、精密运动控制、电子元器件与封装、特种金属产品等领域提供技术解决方案。全球共有18,000多名员工,150多家工厂,在美国及其它30多个国家设立了100多个销售及服务中心。
  • 科众精密-全自动晶圆接触角测量仪,测量等离子处理镀膜后的接触角
    半导体晶圆表面的接触角测试是半导体制造中常见的一项表面质量评估方法,其重要性在以下几个方面:1、粗糙度评估:半导体晶圆表面的粗糙度会对接触角产生影响,接触角测试可以用来评估晶圆表面的粗糙度,从而评估其表面质量。表面清洁评估:半导体晶圆表面的杂质和污染物会影响接触角的测量结果,接触角测试可以用来评估晶圆表面的清洁程度。2、表面处理评估:半导体晶圆表面的各种表面处理,如刻蚀、沉积、退火等会影响接触角的测量结果,接触角测试可以用来评估这些表面处理对晶圆表面性质的影响。3、界面张力评估:在半导体制造中,各种材料的粘附和分离过程都涉及到界面张力的变化,接触角测试可以用来评估晶圆表面和各种材料之间的界面张力。综上所述,半导体晶圆表面的接触角测试可以用来评估晶圆表面的粗糙度、清洁程度、表面处理效果和界面张力等方面的性质,对半导体制造过程中的表面质量控制具有重要的意义。晶圆全自动接触角测量仪详细参数:技术参数KZS-50图片硬件外观接触角平台长12寸圆平台(6寸、8寸、12寸(通用)扩展升级整体扩展升级接触角设备尺寸670x690x730mm(长*宽*高)重量35KG样品台样品平台放置方式水平放置 样品平台工作方式三维移动样品平台样品承重0.1-10公斤仪器平台扩展可添加手动,自动倾斜平台,全自动旋转平台,温控平台,旋转平台,真空吸附平台调节范围Y轴手动行程400mm,精度0.1mmX轴手动,360°自动旋转,精度0.1mm测试范围0-180°测量精度高达0.01°测量面水平放置样品平台旋转全自动旋转平台仪器水平控制角位台可调,镜头可调,样品平台可调滴液滴液系统软件控制自动滴液,精度0.1微升,自动接液测试注射器高精密石英注射器,容量500ul针头直径0.51mm,1.6mm表面张力测试滴液移动范围X轴手动调节80mm,精度0.01mmZ轴自动调节100mm,精度0.01mm滴液系统软件控制自动滴液泵滴液模组金属丝杆滑台模组镜头/光源光源系统单波冷光源带聚光环保护罩,寿命60000小时以上光源调节软硬共控镜头可移动范围滑台可调100mm镜头远心变倍变焦定制镜头镜头倾斜度±10°,精度0.5°相机帧率/像素300fps(可选配更高帧率)/300万像索电源电源电压220V,功率60W,频率60HZ漏电装置带漏电装置保护软件部分软件算法分辨率拟合法、弧面法、θ/2、切线法、量角法、宽高法、L-Y法、圆法、椭圆法、斜椭圆法测量方式全自动、半自动、手动拟合方式 分辨率点位拟合,根据实际成像像素点完全贴合图像拍摄支持多种拍摄方式,可单张、可连续拍摄,支持视频拍摄,并一键测量。左右接触角区分支持分析方法座滴法、纤维法、动态润湿法、悬滴法、倒置悬滴法、附着滴法、插针法、3D形貌法、气泡捕获法分析方式 润湿性分析、静态分析、实时动态分析、拍照分析、视频分析、前进后退角分析保存模式Word、EXCEL、谱图、照片、视频总结1、晶圆接触角测量可以订制,适用于各种半导体制造中常用的6英寸、8英寸、12英寸等尺寸的晶圆。2、高精度测量:可以在非常小的范围内准确测量晶圆表面的接触角,具有高度的重复性和准确性。3、多功能性:晶圆接触角测量仪通常具有多种测试模式,可以测量不同类型的表面处理,如刻蚀、沉积、清洗等过程对接触角的影响,可以提供全面的表面质量评估。4、高效性:晶圆接触角测量仪可以在非常短的时间内完成多个晶圆的测量,提高了实验的效率。5、自动化程度高:晶圆接触角测量仪通常具有自动化控制和数据处理系统,可以自动完成晶圆的定位、测量和数据处理,减少了实验人员的工作量和误差。晶圆接触角测量仪是一种专门用于测量半导体晶圆表面接触角的仪器。相比传统的接触角测量仪,它具有以下优势:1、适用于大尺寸晶圆:晶圆接触角测量仪通常具有较大的测试平台,能够容纳大尺寸的晶圆,适用于半导体制造中常用的6英寸、8英寸、12英寸等尺寸的晶圆。2、高精度测量:晶圆接触角测量仪使用高精度的光学传感器和计算算法,可以在非常小的范围内准确测量晶圆表面的接触角,具有高度的重复性和准确性。多功能性:晶圆接触角测量仪通常具有多种测试模式,可以测量不同类型的表面处理,如刻蚀、沉积、清洗等过程对接触角的影响,可以提供更全面的表面质量评估。3、高效性:晶圆接触角测量仪可以在非常短的时间内完成多个晶圆的测量,提高了实验的效率。4、自动化程度高:晶圆接触角测量仪通常具有自动化控制和数据处理系统,可以自动完成晶圆的定位、测量和数据处理,减少了实验人员的工作量和误差。综上所述,晶圆接触角测量仪具有高效、高精度、多功能等优点,在半导体晶圆表面处理和质量控制中具有广泛的应用前景。
  • 武汉光电国家研究中心王健教授团队研发新型矢量多普勒测量仪
    2021年7月7日,《自然通讯》(Nature Communications)杂志在线发表了武汉光电国家研究中心王健教授团队题为“Vectorial Doppler metrology”的最新研究成果。此研究将具有空间变化偏振分布的矢量光场应用于光学测量,提出并实现了新型矢量多普勒测量仪,其对于复杂运动信息的全矢量测量具有重要意义。多普勒效应是一种经典的物理现象,属于波的基本特性之一。该效应来源于波源与观测者之间的相对运动,使得观测者接收到的波的频率相对于波源频率具有一定偏移量。无论是机械波,还是电磁波,通过测量其多普勒频移,可以推算出观测者相对于波源的运动速度。多普勒效应已广泛应用于医学诊断、交通测速、精密测量、激光制冷以及天文学与航空航天等领域。光波属于电磁波,相对于机械波,如声波、水波等,具有超高速、大带宽、方向性好且能在真空中传播等优点,因此开发光的多普勒效应具有独特的优势。对于传统的平面相位光束,不考虑相对论效应,只有当运动物体在光束传播方向上有相对运动才能产生多普勒频移,称之为线性(或纵向)多普勒效应。最近二三十年,随着科学家对光的基本属性的进一步认知,光学研究已由简单的平面光束向更复杂多样的结构光束展开。结构光束的旋转(或横向)多普勒效应也受到了越来越多的关注,这为光学多普勒测量提供了更多的可测量维度。纵观多普勒效应的发现及发展应用历程,该效应针对的只是波的标量属性,即由相位(或强度)的连续改变产生多普勒频移。对于本振频率比较低的机械波,通常可以直接提取其多普勒频移,从而测定目标物体的运动速度与方向信息。对于光波(电磁波),由于其超高的本振频率,提取多普勒频移必须采取与参考光进行干涉拍频。然而,干涉拍频虽然能提取多普勒频移量,但却丢失了符号信息,即无法区分多普勒蓝移与红移。因此,如果不采用额外的测量手段,如外差检测或双频检测,直接基于干涉测量提取多普勒频移无法推断出目标运动物体的方向信息,这无疑导致了光学多普勒测量的应用局限。光波是一种横波,除了振幅与相位自由度,还有偏振自由度。光的偏振描述的是电磁场在正交于传播方向的平面上的谐振情况。传统的平面相位光束,其偏振取向在光束横截面上是均匀分布的。对于一类特殊的结构光场,其偏振取向在横截面上呈空间周期性变化分布,称之为矢量光。针对这类矢量结构光场,近期,华中科技大学武汉光电国家研究中心多维光子学实验室(MDPL: Multi-Dimensional Photonics Laboratory)王健教授团队研究发现,粒子在这类光场中运动能产生新的多普勒效应,即矢量多普勒效应。区别于基于标量光场的传统多普勒效应(多普勒信号表现为随时间变化的一维强度信号),基于新的矢量结构光场的矢量多普勒效应,其多普勒信号表现为随时间变化的二维偏振信号。这类新的多普勒偏振信号,除了携带目标运动物体的速度大小信息外,还同时携带了速度方向信息。具体表现为,不同的运动方向导致多普勒偏振信号呈现出不同的旋转手性,如图1和图2所示。实验或实际应用中,利用两个检偏器分析两路信号光的相对相位差,就能轻松分辨出多普勒偏振信号的旋转手性,进而直接测定目标物体的运动速度大小与方向。研究还发现,基于矢量结构光的矢量多普勒效应,不仅能直接测定粒子的运动矢量信息(速度大小与方向),还能潜在地追踪粒子运动的瞬时相对位置与瞬时速度,并且测量无须参考光束干涉,有很强的抗环境干扰能力。进一步,针对各项异性的运动粒子,理论分析发现,即使粒子在旋转的同时还处于自旋状态,通过对多普勒偏振信号进行标准的斯托克斯参数分析,或简单地利用两个检偏器分析,能同时测定粒子的旋转速度矢量(大小与方向)和自旋速度矢量(大小与方向)。该工作于2021年7月7日以Vectorial Doppler metrology为题发表在《自然通讯》(Nature Communications)上,华中科技大学武汉光电国家研究中心为论文第一单位,华中科技大学武汉光电国家研究中心博士后方良与硕士生万镇宇为共同第一作者,华中科技大学名誉教授、南非金山大学Andrew Forbes教授为论文合作者,华中科技大学武汉光电国家研究中心王健教授为论文唯一通讯作者。该项工作是对传统基于标量光场多普勒效应的一次突破,极大丰富了多普勒测量的内涵,同时对于矢量结构光场的基础研究及拓展应用研究具有重要科学意义。Liang Fang, Zhenyu Wan, Andrew Forbes, Jian Wang*, “Vectorial Doppler metrology,” Nature Communications, 12, 4186 (2021).https://www.nature.com/articles/s41467-021-24406-z图1矢量多普勒效应概念示意图图2基于矢量结构光场的矢量多普勒效应测量粒子的运动矢量(速度大小和方向)。(a)(c)相反运动的粒子在矢量结构光场(以HE31为代表)中与局部偏振光相互作用示意图。(b)(d)粒子采样反射或散射的二维多普勒偏振信号因粒子运动方向不同表现出不同的手性。二维多普勒偏振信号同时携带粒子运动的速度大小与方向信息。多维光子学实验室(MDPL)研究人员(从左至右):方良、王健、万镇宇
  • 质量影响国内电子测量仪器企业市场份额
    工业和信息化部以“工业质量品牌建设年”活动为重点,积极推进工业产品质量和品牌建设,加快工业品牌培育,开展“千家企业学标杆,提升质量促转型”活动,取得了显著成绩。针对电子行业如何加强质量品牌建设、推动行业由大到强等话题,《中国电子报》特约请相关行业协会发表观点。  电子测量仪器属于高新技术领域,是现代工业产品中新技术应用最多、最快的产品门类之一,最先进的电子测量技术基本上被欧美日等发达国家掌控。五六十年代,我国电子测量仪器总体技术水平与国外先进水平差距不大,但目前的差距在加大,高端产品大部分依赖进口。当前,我国电子测量仪器产品的MTBF(平均无故障时间)一般能够达到3000小时,初步满足军工与民用的质量要求,但产品技术水平和质量仍有待于进一步提高。  质量差距影响市场占有率  高端电子测量仪器与国外技术存在一定差距,影响了产品的市场占有率。  国内少数企业能生产出部分高端电子测量仪器,但由于没有全面掌握关键技术,再加上工艺水平和原材料等方面与国外先进水平存在差距,导致产品在技术水平和质量方面与国外先进水平存在一定差距,影响了产品的市场占有率。  国内部分企业生产的部分中低端电子测量仪器产品(如带宽1GHz以内,采样率不超过5Gbit/s的数字存储示波器),有较好的质量和性价比,不仅占据了大部分国内市场,还有相当大的出口量。经过近几年的努力,这些厂家建立了自己的示波器品牌形象,并把示波器品牌形象辐射到其他产品上,对企业的发展起到良好的促进作用。  加强培训提升质量水平  协会组织了与质量相关的培训,收到了良好效果。  我国电子测量仪器企业规模一般不大,年销售额能够上亿元的企业就算是规模比较大的企业。由于电子测量仪器涉及的领域很广,产品种类比较多,因此,不同企业的产品往往有较大差别,涉及的关键技术也不尽相同。  中国电子仪器行业协会把加强电子测量仪器行业的共性技术培训作为近几年的工作重点之一。近年来,协会与理事长单位中国电子科技集团41所合作,组织了与质量相关的电磁兼容、防静电和可制造性设计技术3个专题6场培训,共计有几十个单位、近千名技术人员参加,收到了良好效果。  品牌建设工作的主体是企业,协会在该项工作中可以起到辅助作用。由于历史原因,协会至今没有开展评比、评奖相关工作。协会希望能够组织电子测量仪器行业内最具权威性的评比、评奖活动,当然这些工作需要在政府支持、协会自身努力和一段时间积累的基础上进行。  多措施加快质量品牌建设  品牌建设是一项系统工程,企业要做长期细致的工作。  品牌建设是一项系统工程,企业在产品质量、技术水平、服务等多个方面要做长期细致的工作。  (一)加强宣传培训,优化生存环境。针对企业,需要进行诚信、质量以及其他方面的教育,其中很重要的一点是要让我们的企业有做成百年老店的信念,并且政府要为企业成长为百年老店提供更好的环境,给企业家信心,否则企业家是不会注重企业诚信、产品质量和品牌建设工作的。  (二)建立权威性的评比、评奖机制。最近几年,国内各种评比、评奖太多、太滥,缺乏权威性,授予的奖项用户不认可、企业不重视,没有真正地对企业品牌建设和宣传工作起到有效的推动作用。在这种情况下,首先,我们需要清理目前过多的评比、评奖,大规模地减少奖项的数量和种类 其次,建立并维护好有权威性的评比,使这些评比奖项被企业和用户认可,并对企业品牌建设工作能够起到重要的促进作用。  (三)大幅提高对优质产品的支持力度。不同激励机制可以引导企业采取不同的运营策略。为了加强我国企业的质量品牌建设,可以考虑对获得权威评比奖项的产品予以大幅降低税收的优惠政策,相信在类似激励机制的引导下,一定能够改变企业的运作模式,促使他们把多出精品作为一项重要工作来抓,使企业能够生产出更多的优质产品。  (四)加大对海外市场开拓工作的补贴力度。开拓海外市场,可以降低企业在国内市场竞争的激烈程度,对行业发展有利。因此,促进国内知名企业走出国门,是一项对行业发展有着重要意义的工作,需要大力支持。具体可以考虑加大出口退税力度,同时加大对企业参加海外展览等相关工作的补贴力度。  质量品牌建设企业案例  中国电子科技集团公司第41研究所  该所是国内电子测量仪器产品涉及门类较广的企业,其中以微波毫米波仪器最为突出。41所在提高产品质量方面有一套比较完整的做法。一是优化流程。通过对温度、湿度、防尘、防静电等条件的改造,使生产环境严格符合军用测试仪器的要求。二是质量管理创新。由所长亲自挂帅,主管副所长任执行总指挥,层层建立落实责任制,推出精品工程,提升了产品质量水平。三是质量文化建设工作。41所把产品质量的内涵扩展为广义质量概念,从生产加工延伸到科研、生产、使用和服务的全过程管理,从以检验为主转变为以预防为主,从质量部门单一负责,转变为各职能部门按质量职能分工。四是质量队伍建设。针对重点工程项目,41所建立以质量部长作为项目质量主管的“三师”系统,形成了激励型的质量考核机制。五是完善售后服务机制。41所建立完善的客户体验中心和维修保障体系,开设800免费电话、电子邮箱为客户提供技术支持,并在北京、上海、西安、成都、深圳5大城市设有办事处,技术人员随时对用户进行上门巡访。  天津市德力电子仪器有限公司  该公司电子测量仪器产品在国内广电领域占有70%的市场份额。德力从1994年开始,组建了4支现场巡回校准服务队伍,年行程超过12万公里,为客户提供免费校准服务。测量仪器年度校准是保障仪器正常应用的必需工作,德力每年都会对国内重点客户实行上门免费校准服务,并为用户更换电池等耗材,保证仪器正常应用,为用户提供了很大便利。如果按计量每台仪器500元的最低收费标准计算,仅此一项德力每年可为用户直接节省5000万元以上。  江苏绿扬电子仪器集团有限公司  该公司的示波器产品在国内占有相当的市场份额。公司很重视品牌的宣传推广工作,在电视、报刊、网络、户外等多种媒体上做产品宣传,并多次参加中国电子展、全国高教仪器设备展、慕尼黑电子展、香港电子展等国内外知名展会,全方位、多角度地宣传绿扬产品,同时建立起良好的品牌形象。  石家庄数英仪器有限公司  该公司的时间频率计量测试仪器在国内同类产品中技术水平领先。在质量品牌建设工作中,公司坚持定期组织全国时频专业技术交流会,邀请国内时频领域技术的权威授课,促进行业内技术交流,推广公司新产品,树立公司品牌形象。公司定期走访用户,解决用户在使用中的疑难问题,提供专业技术指导,并为用户提供系统解决方案的一揽子服务。
  • 2022上半年比表面和孔径分析仪新品盘点
    常规测定材料比表面积和孔径的方法有气体吸附法、压汞法、扫描电镜、小角X光散射、以及小角中子散射等,其中,气体吸附法是最常见的测试方法,尤其是针对具有不规则表面和复杂孔径分布的材料,其孔径测量范围从0.35nm到100nm 以上,涵盖了全部微孔和介孔,甚至延伸到大孔。近年来,受益于锂电池等新兴领域应用拓展,气体吸附分析仪市场迎来良好发展机遇。为满足逐渐丰富的应用场景和市场需求,诸多吸附表征仪器企业也在不断推陈出新,2022年上半年,多款比表面积和孔径分析类新品陆续上市,主要以气体吸附法为主。本文特对仪器信息网新品栏目中申报的相关产品进行梳理与盘点,以飨读者。(特别声明:受限于时间与资源,新品盘点范围仅限本网收录的不完全统计,如有遗漏,欢迎补充完善)(1)安东帕安东帕比表面和孔径分析仪:Nova系列2022年2月,安东帕发布最新一代比表面及孔径分析仪 Nova 系列。全新Nova 系列包含600BET、800BET、600、800四个型号,可对不同吸附质在不同温度下,相对压力范围从1x10-4至0.5或0.999的等温线进行测定,从而计算得到材料的比表面积、孔径分布和孔容的信息。全新Nova系列在保证测试精度的基础上,分析速度得以进一步提升,可在短短20分钟内对4个样品进行5点BET分析,且重复性2%,并在 8 小时内完成 4 个完整的等温线。还可在分析过程中同时对下一批次4 个样品进行脱气处理。(2)理化联科 2022年,理化联科(北京)仪器科技有限公司推出专为锂电行业设计的的iPore450超低比表面积与孔径分析仪。理化联科iPore450超低比表面积与孔径分析仪对于低比表面样品,样品管及仪器管路的背景吸附量不能忽略不计,会影响BET计算结果。样品比表面值越小,影响越显著;样品称样量越小,偏差越大。iPore 450采用背景校准技术,消除了电池材料比表面值的质量非线性影响。该设备还采用了气密式一体化填塞棒、快紧接口连接,以及移除式杜瓦瓶托架等全新技术,减少人员操作产生的误差,克服仪器环境引起的的偏差,实现了超低比表面样品的精确测量,重复性可达0.05% ,重现性优于0.5%。(3)国仪精测6月17日,国仪精测发布高性能微孔分析仪Ultra Sorb、蒸汽吸附仪S-Sorb、高温高压气体吸附仪H-Sorb升级版、动态法比表面积测试仪F-Sorb CES直管升级版四款重磅新品。高性能微孔分析仪Ultra Sorb聚焦于微孔材料的表面特性表征,设备在不锈钢管路基础上,突破性设计VCR金属面密封样品管,提升气体管路的整体密封性,具有高真空长时间可保持性、极低的系统漏气率控温精度高、高通量等独特优势。系统漏气率低至1x10-11Pa.m3/s, P/Po低至1x10-9准确测定,让极限0.35nm微孔分析成为可能。可广泛应用于环保、燃料电池、医药和催化等行业。蒸气吸附仪S-Sorb是测定水和有机蒸气等温吸附曲线的设备,可测试材料对水蒸气、有机蒸汽及各种气体的吸脱附量、吸脱附速度等参数。该设备使用不锈钢管路通过VCR接口连接,提升管路真空度。核心系统器件125℃下恒温,具有耐压耐腐蚀型蒸汽发生器,系统漏气率低至1x10-11Pa.m3/s 。可广泛应用于食品、药品和水净化等行业。高温高压气体吸附仪H-Sorb主要是在高温高压场景下使用静态容量法进行材料吸附量的测试,可以测试分析吸脱附等温线、Langmuir模型回归等温线、PCT曲线、吸脱附动力学曲线、吸氢及放氢压力平台、TPD程序升温脱附、吸放氢循环试验和吉布斯超临界吸附等。具备高度集成的测试系统,可实现高精度宽温控温,高压下系统漏气率仍低至1x10-10Pa.m3/s。设备可以应用在煤层气、页岩气和储氢材料等行业。动态法比表面积测试仪F-Sorb采用动态色谱法测试原理,可以通过直接对比法、单点和多点BET快速测试样品的比表面积。设备测试效率高;独有的直管样品管,易安装、易装样、易清洗;配备全自动步进电机,实现精准流量调节。可广泛应用于锂电池、陶瓷、医药等粉末材料的生产质检中。(4)MicromeriticsAutoChem III 化学吸附系统2022年6月,全球领先的材料表征技术公司 Micromeritics宣布新品 AutoChem III 的上市。AutoChem III 的全新设计旨在简化关键实验步骤,每天能够为用户节省几个小时,减少测试时间,提高实验效率。新型 Autocool 高度集成空气冷却系统不需要额外的低温液体或外部冷却介质,即可将实验时间缩短 30 分钟或更长时间;独特的 AutoTrap 为 TPR 实验提供高效的蒸汽捕获,无需制备冷却浴;获得研发专利的KwikConnect 样品管安装一体式设计保证了密封性,规避了由传统螺纹接头带来的泄漏风险。AutoChem III 的动态化学吸附和程序升温分析在开发新催化剂材料至关重要的性能指标中发挥着极其重要的作用,助力碳捕获和利用、氢清洁能源以及其他净零等技术的发展。(5)真理光学 微孔径快速测量仪2022年6月,珠海真理光学仪器有限公司发布微孔径快速测量仪 。测试方法为真理光学团队首创研发的光通量微孔径测量法(专利申请号:CN202110766064.2),测量方法快速可靠,比传统的显微镜和电镜检测方法快10倍以上,且能够输出全部孔的孔径、分布及位置,这是其他方法不具备的。
  • 浙江计量院建设的噪声测量仪器远程智控方舱计量实验室揭牌设立
    近日,由浙江省计量院建设的噪声测量仪器远程智控方舱计量实验室在杭州市余杭区杭州爱华仪器有限公司揭牌成立。院党委副书记葛雁、余杭区市场监督管理局副局长蒋月华、余杭区科技局副局长章志宏、闲林街道办事处副主任徐浩、杭州爱华仪器有限公司董事长张绍栋和总经理熊明华及省计量院相关人员参加揭牌仪式。   噪声测量仪器作为环境噪声监测的关键终端,其量值溯源的准确性直接关系噪声监测执法的公正性和人民生活水平的幸福程度。随着新噪声污染防治法的实施,环保行业加大了噪声污染的监测力度,对环境噪声测量仪器也提出了更多、更高的技术要求。   葛雁表示,远程智控方舱计量实验室是省计量院在全国率先探索建设的一种计量检测服务新模式,其核心要义是在严格保证检测公正、质量要素全控的前提下,通过实施“传统实验室+远程智控”技术改造,把实验室“嵌入”企业产品生产链末端,做到企业产品线上检测、零距离服务。噪声测量仪器远程智控方舱计量实验室是省计量院建立的第四家方舱实验室,符合省委省政府、省市场监管局关于减负纾困助力企业发展、深化质量提升行动助推制造业高质量发展的要求,是立足新发展阶段、贯彻新发展理念、构建新发展格局的一次争当改革先锋、争创改革高地的创新之举,是放大先行优势、持续走在前列的有力之举。   熊明华表示,省计量院噪声测量仪器远程智控方舱计量实验室在企业的建立运行,将有效解决企业在产品量值溯源方面的难点,提升企业产品质量和客户满意度,降低企业经营成本,体现了市场监管部门处处为企业着想,时刻将企业发展、企业冷暖放在心上的情怀,让企业感受到如家的温暖。   噪声测量仪器远程智控方舱计量实验室结合省计量院与企业的优势和特色,实现了企业计量检测周期“一次不跑,一屏通办”,有效破解了企业产品送检周期长的难题,使产品检测效率“指数级”提升、送检成本“断崖式”下降、服务满意度“跨越式”发展。
  • 华嘉公司成功推广KRUSS高温接触角测量仪
    瑞士华嘉公司代理的德国Kruss 公司的接触角测量仪系列中的高温系列DSAHT系列由于其能具有在达到10-3-10-5 Pa的高真空,最高1750℃高温下测量接触角的独有特点,广州有色金属研究院焊接研究所和中南大学经过两年时间,对市场上多种类似设备的评估,最终选购了kruss公司的高温接触角测量仪产品。我们衷心希望该产品能继续为国内的有色金属行业的高温浸润性研究服务。相关产品信息: 超高温接触角测量仪DSAHT http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100150/C13013.htm瑞士华嘉公司(SiberHegner China)是一家著名的国际贸易集团,总部位于瑞士的苏黎世。华嘉公司自1900年以来便与中国进行友好贸易往来,业务范围涉及机器、仪器、消费品、纺织品、化工原料等诸多领域。 华嘉公司仪器部专业提供分析仪器及设备,独家代理众多欧美先进仪器,产品范围包括:颗粒,物理,化学,生化,通用实验室的各类分析仪器以及流程仪表设备,在中国的石化,化工,制药,食品,饮料,农业科技等诸多领域拥有大量用户,具有良好的市场声誉。我们的业务逐年增加,市场不断扩大。华嘉公司在中国设有多个销售,服务网点,旨在为客户提供全方位的产品和服务。 1796年Paul Kruss先生在德国汉堡市成立了KRUSS公司。50年来,公司致力于表面/界面张力和接触角测量技术的创新,开发和应用研究,使之成为全球市场的领导者以及表面/界面张力和接触角测量技术的国际标准。我们开发出众多的实验室仪器和工业在线仪器以满足最苛刻的科学研究需要和严格的工厂质量控制。
  • 申贝发布环境氡测量仪新品
    环境氡测量仪PRn700仪器符合新标准GB 50325-2020《民用建筑工程室内环境污染控制标准》少量抽气—静电收集-射线探测器法GB/T 14582-93《环境空气中氡的标准测量方法》 T/CECS 569-2019《建筑室内空气中氡检测方法标准》的测量原理和要求。环境氡测量仪PRn700采用泵吸-静电收集-半导体传感器-α能谱分析法氡测量仪。基于Android4.4系统全触控操作,用于空气、土壤、氡析出率等氡活度定量测量。应用领域环境空气、土壤、水等氡体积活度及土壤、建材等表面氡析出率的测量。可用于环境监测、地质找矿、辐射防护、核事故监测、辐射剂量评价、地震预报及教学等。仪器特点精致、轻巧 、便携: 外型尺寸(275x220x167)mm,重量2.5kg。先进、准确、可靠:PRn700环境氡测量仪为静电收集-半导体传感器-α能谱分析法氡测量仪。通过泵吸将被测量气体(空气)吸入静电收集室内,在静电收集室内通过高压电场将222Rn的一代衰变产物RaA(218Po)吸附于半导体α射线传感器的表面(阴极),通过能谱分析,测量RaA的α粒子线计数率,定量测量222Rn的体积活度。采用用222Rn的短半衰期子体(218Po半衰期为3分钟)的α粒子的能谱测量,可能有效解决土壤氡测量过程中钍射气干扰,同时,由于被测量的子体半衰期短,在进行高活度(例如土壤氡)测量时,探测器能的较短时间内(典型条件下小于30分钟)恢复到低本底状态。内置气候传感器,可精确测量静电室内气体温度、温度、大气压强,用于指示干燥器状态,气体体积修正及温度-吸附率修正。智能、易用:PRn700环境氡测量仪采用基于ARM处理器与Android4.4系统的智能触控平台完成数据获取、处理、显示打印等,这使得PRn700系列智能环境氡测量仪具有图像、声音、有线\无线网络、触控感应等多种直观友好的人机交互模式。基于ARM处理器与Android4.4操作系统构成的计算机平台拥有强大的数据处理能力,WIFI、蓝牙、USB(HOST\DEVICE模式)、RJ45、RS232等丰富的数据连接模式,支持用户更新软件。智能背光、无任务自动关机、关键操作确认等符合主流智能触控设备操作模式的软件设计,产品易操控,使用者经过短时简单的摸索即可正确操作作用本设备。手持式蓝牙打印机,自粘贴式报告标签。一键打印,一撕一粘即可完成数据的保存 。主机即可为打印机提供充电服务,免去野外打印机无处充电的尴尬!配套、功能齐全配备有各种专业附件,用于土壤、建材、水等氡活度测量。成熟可靠的技术方案、高度集成化的平台、成熟的软件环境,因此、设备结构紧凑性能更可靠。技术指标1. 静电室:容积700ml,静电场高压2500~3000V 2. 探测器:半导体平面硅探测器,有效探测器面积572mm2;α粒子能量测量范围为0~10(MeV),能量分辨率37KeV(FWHM);3. 本底计数率:≤0.01cpm ;4. 探测灵敏度:0.2 cpm /pCi/L;5. 探测下限:≤3.7Bq/m3;6. 测量范围:0.1~25000pCi/L (3.7Bq/m3~925000Bq/m3);7. 测量不确定度:≤10%(k = 2); 测量范围:空气氡: (3.7~10000)Bq/ m3;土壤氡: (300~300000)Bq/ m3;水中氡: (0.003~100.00)Bq/L;氡析出率:(0.001~10.000)Bq/[m2• s] ;8. 体积活度响应年偏移量:≤±20%;9. 相对固有误差:≤±20%;10. 电 源:锂离子充电池:11.1V、5400mA/h。充电器输入:AC(110~240)V、输出:12.6V/2A; 11. 工作环境温度:(5~40)℃ 湿度:≤90%RH;12. 显 示 器:5.5寸5点电容触控液晶显示屏; 13. 取气方式:主动泵吸式 ,泵气速率:2L/min(无真空负载);14. 测量时间(典型条件下):空 气 氡:120min 、土 壤 氡:17min 、氡析出率:300 min (不含集气收集时间);15. 尺 寸: (330 × 210 × 170)mm ;16. 重 量:2.5 ㎏(含设备防护箱、过滤器、充电器);17.气候传感器:温度:测量范围(0~50℃) ,精度±0.5℃;压力:测量范围(300~1100) hPa ,精度±1.0 hPa;湿度:测量范围(0~100)%RH ,精度±3 %RH。注:上述参数仅为一般性参数,具体到某一台设备时可能会有特殊要求,请以合同或招投标文件表述为准。仪器配置1.PRn700系列智能环境氡测量仪主机一台;2.管道式干燥器一只;3.充电器一只;4.过虑器一只; 5.蓝牙热敏打印机一台(选配);6.土壤聚气钎杆一套(打孔取气各一根)(选配);7.氡析出率测量附件一套(选配);8.水中氡测量附件一套(选配);9.仪器校准证书一份;10.检验合格证一份;11.用户使用手册一份;注:上述配置为常规配置,仅供参考。根据用户需求不同配置也会不同,实际请以销售合同或投标文件为准。创新点:仪器符合:新标准:GB 50325-2020《民用建筑工程室内环境污染控制标准》T/CECS 569-2019《建筑室内空气中氡检测方法标准》的测量原理和要求。创新点:采用用222Rn的短半衰期子体(218Po半衰期为3分钟)的α 粒子的能谱测量,可能有效解决土壤氡测量过程中钍射气干扰,同时,由于被测量的子体半衰期短,在进行高活度(例如土壤氡)测量时,探测器能的较短时间内(典型条件下小于30分钟)恢复到低本底状态。环境氡测量仪
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