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精密科学双柱

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精密科学双柱相关的资讯

  • 精微高博双站高精密微孔分析仪通过中国计量科学研究院认证
    最近在国网河南省电力公司电力科学研究院“比表面及微孔分析仪”采购项目招标中,北京精微高博公司生产的双站高精密微孔分析仪JW-BK200C获得中标,这次中标是经过了两轮投标才最后确定的,充分说明精微高博的微孔分析仪是经得起专家推敲以至最后选定的。 由于此台中标仪器,使用单位要求做计量认证,就此北京精微高博公司请了中国计量研究院的相关工作人员,对此台仪器进行了现场测试,经过六次的相关测试,此台仪器(高端高性能微孔分析仪JW-BK200C)成功通过了中国计量科学研究院的计量认证,完全打破国产微孔分析仪“零计量”记录,标志着精微高博微孔分析技术达到国际先进水平。中国计量院计量报告如下图所示:
  • 中国科大实现百公里开放大气双光梳精密光谱测量
    中国科学技术大学潘建伟、窦贤康、张强和薛向辉等组成的交叉研究团队,通过发展大功率低噪声光梳,结合时间频率传递等量子精密测量技术,在国际上首次实现百公里级的开放大气双光梳光谱测量。这一技术可应用于监测大尺度范围的地球大气温室气体和污染气体,并可以扩展到卫星和地面之间的大气双光梳光谱测量,用于全球尺度的温室气体监测和精确校准。9月12日,相关研究成果在线发表在《自然-光子学》(Nature&ensp Photonics)上。大气光谱学是研究大气化学和物理性质的关键技术,通过探讨光与大气中分子和颗粒的相互作用来研究大气问题,广泛应用于全球气候变化、碳预算评估和空气污染研究等领域。目前,大气光谱遥感使用的光栅光谱仪、外差光谱幅度计和傅里叶变换光谱仪等技术能够以不同的时间和空间分辨率提供地球大气成分的光谱学数据。然而,这些技术存在较多限制,如无法在夜间进行测量、无法同时测量多种组分等。近年来,开放大气双光梳光谱技术被证明是进行准确、连续、多气体测量的理想技术。双光梳光谱技术具有高采集速度、溯源至原子钟级别的绝对频率精度和可以同时测量多个组分等优点,在油田监测、城市车辆排放、畜牧排放测量和温室气体监测等领域应用广泛。该技术不受湍流散斑和背景噪声的影响,在原理上能够在不校准的情况下测量更长的距离,被认为是用于大气遥感的理想精密光谱工具。当前,国际上能够实现的最远的测量距离不超过20公里,只可针对工厂、牧场等小范围区域实现监测,无法应用于更大的区域如大型城市、雨林等。该团队开发出新的双基站开放大气双光梳光谱测量方案。相比于传统单基站方案,该方案无需在测量远端放置反射器,光只需要经过待测路径一次即可完成测量,从而减小了链路损耗,更适用于远距离、大尺度的测量。利用该方案,科研人员在乌鲁木齐测量得到113公里水平开放大气中水汽和二氧化碳的强度谱与相位谱。这一距离比国际上最远的测量距离高了约一个数量级。该工作创新性地融合了潘建伟、张强等前期发展的高精度自由空间时间频率传递技术且频率准确度达到10kHz,并运用自主研发的高精度反演算法,使二氧化碳反演精度在36分钟内小于0.6ppm。该研究使得双光梳光谱能够测量的大气距离从十几公里提升至一百多公里,扩大了这一技术的应用范围。同时,系统可容忍最大损耗为83dB,与中高轨星地链路损耗相当,为实现未来的星地大气双梳光谱测量奠定了基础。上述研究是量子信息科学与地球科学深度交叉融合取得的成果,基于光频梳的量子精密测量技术有望在地球科学、深空探测、环境科学和油气行业等领域得到应用。研究工作得到国家发展和改革委员会、国家自然科学基金委员会、科学技术部、中国科学院、上海市、安徽省和山东省的支持。百公里开放大气双光梳光谱测量示意图
  • 我国首次在国际上实现百公里开放大气双光梳精密光谱测量
    根据中国科学院官网信息,中国科学技术大学潘建伟、窦贤康、张强和薛向辉等组成的交叉研究团队,通过发展大功率低噪声光梳,结合时间频率传递等量子精密测量技术,在国际上首次实现百公里级的开放大气双光梳光谱测量。这一技术可应用于监测大尺度范围的地球大气温室气体和污染气体,并可以扩展到卫星和地面之间的大气双光梳光谱测量,用于全球尺度的温室气体监测和精确校准。9月12日,相关研究成果在线发表在《自然-光子学》(Nature Photonics)上。资料显示,大气光谱学是研究大气化学和物理性质的关键技术,通过探讨光与大气中分子和颗粒的相互作用来研究大气问题,广泛应用于全球气候变化、碳预算评估和空气污染研究等领域。目前,大气光谱遥感使用的光栅光谱仪、外差光谱幅度计和傅里叶变换光谱仪等技术能够以不同的时间和空间分辨率提供地球大气成分的光谱学数据。然而,这些技术存在较多限制,如无法在夜间进行测量、无法同时测量多种组分等。近年来,开放大气双光梳光谱技术被证明是进行准确、连续、多气体测量的理想技术。双光梳光谱技术具有高采集速度、溯源至原子钟级别的绝对频率精度和可以同时测量多个组分等优点,在油田监测、城市车辆排放、畜牧排放测量和温室气体监测等领域应用广泛。该技术不受湍流散斑和背景噪声的影响,在原理上能够在不校准的情况下测量更长的距离,被认为是用于大气遥感的理想精密光谱工具。当前,国际上能够实现的最远的测量距离不超过20公里,只可针对工厂、牧场等小范围区域实现监测,无法应用于更大的区域如大型城市、雨林等。该团队开发出新的双基站开放大气双光梳光谱测量方案。相比于传统单基站方案,该方案无需在测量远端放置反射器,光只需要经过待测路径一次即可完成测量,从而减小了链路损耗,更适用于远距离、大尺度的测量。利用该方案,科研人员在乌鲁木齐测量得到113公里水平开放大气中水汽和二氧化碳的强度谱与相位谱。这一距离比国际上最远的测量距离高了约一个数量级。该工作创新性地融合了潘建伟、张强等前期发展的高精度自由空间时间频率传递技术且频率准确度达到10kHz,并运用自主研发的高精度反演算法,使二氧化碳反演精度在36分钟内小于0.6ppm。该研究使得双光梳光谱能够测量的大气距离从十几公里提升至一百多公里,扩大了这一技术的应用范围。同时,系统可容忍最大损耗为83dB,与中高轨星地链路损耗相当,为实现未来的星地大气双梳光谱测量奠定了基础。据悉,上述研究是量子信息科学与地球科学深度交叉融合取得的成果,基于光频梳的量子精密测量技术有望在地球科学、深空探测、环境科学和油气行业等领域得到应用。
  • 我国科学家研究量子精密测量获重要进展
    p style=" text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " 高质量的光子源是量子技术的关键器件,近期中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳等人与美国普林斯顿大学等机构的学者合作,在同时具备高纯度、高效率的单光子源器件上观察到强度压缩,为实现基于单光子源的量子精密测量奠定了基础。国际权威学术期刊《物理评论快报》日前发表了该成果。 /span /p p style=" text-indent: 2em " 当代量子应用研究主要分为量子通信、量子计算和量子精密测量三大领域,单光子源不仅可以用于量子通信、量子计算研究,也是实现量子精密测量的重要资源。 /p p style=" text-indent: 2em " 中科大科研团队长期致力于发展高品质的单光子源,他们首创了脉冲共振荧光方法,利用微腔耦合提高单光子提取效率,通过双色激发和极化腔方案解决了单光子由于极化损耗而至少损失50%的科学难题。 /p p style=" text-indent: 2em " 近期,他们发展了高品质的单光子源,通过对共振荧光的直接测量,证明了0.59分贝的强度压缩,在第一物镜处的压缩量达到3.29分贝。这是自2000年实现量子点单光子源后,国际学界通过20年的努力,首次在该体系直接观测到强度压缩。 /p p style=" text-indent: 2em " 陆朝阳说,通过这项研究获得了一个高品质的单光子源,它的强度被压缩,可以作为一个更加精密的度量工具。 /p p style=" text-indent: 2em " 据悉,他们的这一突破,为基于单光子源的无条件超越经典极限的精密测量奠定了科学基础。 /p p br/ /p
  • 上海精密科学仪器有限公司汤志东先生专访
    上海精密科学仪器有限公司现为上海飞乐股份有限公司全资子公司,是国内著名的科学仪器制造集团之一。主要产品有:分析仪器、天平仪器、电化学仪器、物理光学仪器、水质自动监测系统、电工仪器、测量仪器、电源等。近日,仪器信息网记者(以下简称instrument)走访了上海精密科学仪器有限公司,在参观感受了上海精科公司的良好形象及精神风貌的同时,对目前全面主持精科公司工作的汤总经理进行了专访。 汤志东先生大学毕业后就进入精科公司所属的上海雷磁仪器厂工作,二十多年来,他从企业的技术、营销工作,逐步走上经营管理岗位,工作业绩卓著,如今已经全面负责精科公司的各项工作。从一名大学毕业生到一位国内著名企业的经营者,是精科这片沃土,使其茁壮成长。 上海精密科学仪器有限公司汤志东先生 instrument:汤总,您好!很荣幸能够采访您。据我所知,汤总您是最近开始全面主持精科公司的工作,对于公司的未来发展,可否谈谈您的思路与想法? 汤:首先欢迎你来精科公司访问,也感谢你对精科公司的关注。上海精密科学仪器有限公司具有相当悠久的历史,旗下的主要企业曾在国内行业内占有举足轻重的地位,更有上分、棱光、雷磁、双圈、上平等知名品牌,其中的棱光牌和雷磁牌是上海市名牌,也是上海市百项自主创新品牌之一,精科目前是国内最大的集开发、制造、服务于一体的科学仪器集团之一。 精科公司所属的主要企业均是中国科学仪器产业的创始者,我们制造出中国历史上第一台分光光度计、电子天平、酸度计等等,这些都代表着精科的辉煌历史。我们现在的目光是继续保持国内最大的科学仪器制造集团的地位,并不断拓展海外市场。从公司的战略定位来讲,我们要致力于成为国内科学仪器客户的首选供应商,内部管理流程不断规范优化,成长为具有凝聚力、竞争力、学习型、智慧型的组织。 instrument:据上市公司的公告,精科公司是飞乐股份有限公司的全资子公司,精科在其母公司的地位与作用是如何的? 汤:从我们的投资方飞乐股份有限公司的战略定位来讲,三大产业作为其重点发展的方向,具体是:科学仪器、汽车电子、不动产。科学仪器作为飞乐重点产业,母公司也给予了相当力度的支持,科学仪器产业的发展,是保持飞乐产业持续稳定发展的重要基础,我们在母公司既具有非常重要的地位,同时也承担着产业发展的重任,我们将努力做优做强科学仪器产业,实现飞乐对股东负责的承诺。 上海精密科学仪器有限公司生产线 instrument:业内所知,精科近年实现了实体化整合工作,07年中又做了部分调整,对于公司实体化整合的工作,是否有什么好的想法与做法让大家分享? 汤:精科公司的实体化整合工作,大家讲得比较多的是指05年的调整。其实,精科公司的实体化整合工作早在2001年起,就在不同的业务条线实施了,精科的实体化整合是一个渐进的过程。之所以大家都认为05年才开始,是因为各个条线均按业务归口整合,尤其是在销售条线方面,以精科公司的统一政策、统一形象与客户沟通,给大家带来比较直接的感受。 07年年中,在原有的实体化架构上,为了加快对市场的响应速度,加快新产品的产业化、市场化步伐,我们在内部结构上又做了适当的调整,成立了三个产品部,产品部的主要功能是产品开发与市场销售,是进一步将组织结构向哑铃型方向发展。 实体化整合工作是一个长期的过程,实体化可以让我们更好地整合共享资源,共同应对市场竞争,从内部来讲还可以提高管理效率,构建企业文化的共识。我们成立产品部,是基于对外部环境的分析,内部现状的变化而作出的适时调整。当然,在市场经济条件下,服从市场与客户的需求是最高的要求,我们任何调整,都是为了能够更好地为顾客服务,让顾客满意。 工作人员现场调试仪器 instrument:汤总说到顾客,令我想起,现代新的营销手段与方法层出不穷,我们仪器信息网作为专业网站,能够为精科公司的销售业务增长做哪些相关服务,或者说,精科公司在利用网络实现销售方面有些什么举措? 汤:仪器信息网一贯以来对我们的工作非常支持,对此,我们非常感谢。在网络销售方面,虽然我们在以往已经做了一些工作,但离我们的期望还是有一定的距离,今年打算在此方面能够有所突破,关键是人员到位、责任到位、考核到位。我们也希望仪器信息网能够与我们保持密切的信息沟通,你们的注册会员,大部分是同行,可以通过你们让大家了解行业的情况,发展趋势以及顾客的关注焦点等等,使我们企业的眼光更远,看得更清,有利于企业的成长发展。 instrument:在我们仪器信息网上,有不少精科的产品,有些是代表最新技术的仪器,可见你们公司在科技创新方面颇有独到之处。 汤:是的。但仅靠精科公司的科技创新能力尚显不足,所幸,我们已有不少好的合作伙伴,借助于外脑提升了我们的自身能力,使我们的新产品有了不少突破,有些项目列入了科技部的重点开发项目,有些项目还得到了上海市科委、市经委的政策资助。我们的新品连续几年均获得BCEIA金奖,上海市的科技创新奖等等。这些新开发的产品得到了多方关注,将会进一步应用到新的领域中。我们还将继续加大科技投入,研发具有战略意义的前膽性新品,使精科公司能够保持行业领先的地位。 公司外景 instrument:毋容质疑,人才是企业最大的财富,现代社会的竞争,归根到底是争夺人才的竞争,因此,想请汤总谈谈上海精科的人才观。 汤:从人才观来说,合适的就是有用的人才。精科公司,作为一个高科技公司必须拥有一支高素质的专业人才队伍,精科公司之所以能够得到发展,也有赖于我们的人力资源。随着公司的不断发展,我们还将吸纳更多的有用之才。当然,我们也愿意为高校毕业生提供学习成长的环境与机会,我自己就是从一名普通的大学毕业生成长起来的。应该说,精科为员工的成长创造了很好的条件,我们在引进人才的同时,也在积极地培养人才,有的员工成长为市科委评选的优秀学科带头人,还有数名全国劳模,都是在精科公司逐步成长的,我们欢迎更多的有志青年、有识之士、有用之才到我们精科来,共同打造我们的未来。 instrument:新年伊始,对于2008年的工作,汤总方便与我们交流一下吗? 汤:2008年将是不平凡的一年,我们的任务很繁重,挑战很严峻,但我会团结经营班子成员,团结全体员工积极工作、努力作为。总体工作思路基本是:实施发展战略,提升产品竞争力;梳理管理流程,强化制度执行力;加强过程控制,提高实物质量;强化人力资源,优化人员结构;夯实管理基础,实现经营目标。 instrument:相信今年在汤总的带领下,上海精科会取得更好的业绩,也祝精科公司更健康快速成长。 汤:谢谢,我们一定努力! 上海精密科学仪器有限公司园区 两个多小时的访谈过得如此之快,与汤总一席交谈,使我感到,精科的发展不是一朝一夕的,精科人的目光是远大的,精科人是敢做敢为的,精诚奉献、科技创新的理念已经深深地扎根于精科人的心中,我们有理由相信:精科公司的明天会更好。
  • 量子精密测量“破局者”贺羽:专注科学仪器,为更多行业赋能
    “既然夜不能寐,证明这是我真心想干的事。”十年后的今天,投身量子精密测量领域的贺羽依然笃定、自信。2008年考入中国科学技术大学少年班本硕博连读,2010年进入杜江峰院士的中国科学院微观磁共振重点实验室工作,如今被业内称为中国科学仪器“赛道”最年轻的领跑者之一,贺羽却笑称自己只是一个量子精密测量领域的“破局者”,要在变局中开新局,还需要攻克很多难关。“入坑”量子精密测量,对于贺羽来说,是偶然,也是必然。2010年,我国量子领域领军人物之一的杜江峰院士的一场学术报告会让18岁的贺羽第一次清晰地领略了“量子”的魅力,更拨开了他对未来研究领域的“迷雾”。贺羽在实验室做科研。新华社记者 屈彦 摄杜江峰在报告会上说了这样一件事:当时我国量子计算领域关于动力学解耦实验正处于关键节点,需要一台电子顺磁共振谱仪机器。国外公司的第一次报价是600万元,我们好不容易把钱凑齐了,对方却一口气涨到了1000万元,理由是“我们的产品是最好的,我们的价格也要是最好的”。杜江峰院士的一席话让贺羽辗转反侧,彻夜未眠。电子顺磁共振技术对量子计算领域研究至关重要,但在过去的几十年间,中国在这方面的研究应用一直受制于人。振兴国家科学产业,解决科学仪器“卡脖子”的问题迫在眉睫。第二天,他找到杜江峰院士表白心意:“杜老师,我申请加入量子实验室。振兴国家科技产业,这个事我一定要干!”2010年,贺羽如愿进入杜江峰院士的中国科学院微观磁共振重点实验室工作,负责量子精密测量仪器设备的搭建。杜江峰还借给他一个14平方米的办公室开始创业,贺羽开始了为国造仪的逐梦之路。为了解决实验中的一项关键指标,贺羽和研发团队在实验室里不分昼夜地苦熬了几周,才最终研发出了符合要求的组件材料。2018年,贺羽团队自主研发的中国首款商用脉冲式电子顺磁共振谱仪问世。电子顺磁共振谱仪微波桥。新华社发每一件科学仪器的背后都是一个庞大而复杂的系统工程,每一个技术难点都像一层难以捅破的“窗户纸”,而每一次的技术突破都离不开研发人员追求极致的工匠精神。这些年来,贺羽团队攻克了电磁铁工艺、电流源技术、探头技术等多项技术难关,在关键性能指标上实现了领先。在量子技术产业化浪潮加速“奔跑”的今天,量子精密测量技术正在赋能各行各业。在医疗方面,可检测出单个癌变细胞用于疾病早期诊断;在能源方面,可用于寻找金属矿藏;在工业方面,可用在汽车电源管理系统中,带来更高效的电源管理等。“正因为有了我们这样一个‘破局者’出现,全球范围内这个领域的服务也越来越好。”贺羽认为,量子技术产业化的加速发展,也为我国的科技成果产业化提供了一个“换道超车”的机遇。“十四五期间,科技成果转化要真正做到自立自强,基础元件和基础材料主要依靠进口的现状仍然是最大瓶颈之一。”在贺羽看来,实现高端科学仪器自主可控,创新是源动力。   “心有所信,方能远行。”十年逐梦,贺羽不曾停下脚步,“用我们的仪器去拓展人类认知的边界,这是我们的使命。”
  • 筑高精仪器硅谷 | 先进精密仪器及应用产业国际人才峰会成功举办
    2021/11/1311月13日,浙江杭州国际人才交流与项目合作大会 临安区精密仪器及应用产业国际人才峰会在杭州青山湖科技城举行。杭州市委人才办、杭州城西科创产业集聚区管委会、杭州市人社局相关负责人,以及谱育科技为代表的精密仪器厂商、高层次人才、金融机构代表等共100多名嘉宾共赴峰会。谱育科技作为国内高端科学仪器创新与产业化龙头企业,积极投入人才集聚及队伍建设,本次参会与市、区领导及海内外院士专家共商未来精密仪器及应用产业合作发展,共同加速打造“硬科技”产业人才“蓄水池”。临安区委副书记、区长杨国正致辞表示,举办本次峰会,旨在推动精密仪器领域的人才交流与项目合作,打造产业人才集聚高地,聚焦精密仪器、关键核心零部件等产业链,加快建设“硬科技”产业社区。庄松林院士中国工程院院士、上海理工大学光学与电子信息工程学院院长 庄松林 作题为《科技人才点亮精密仪器行业最强的“光”》主旨演讲。张玉奎院士中国科学院院士、中科院大连化物所研究员张玉奎以视频连线的方式作《离子迁移谱研究进展》主旨演讲。谱育科技孵化项目高分辨磁质谱仪产业化、X射线荧光整机及关键核心零部件产业化两个高层次人才精密仪器项目签约落户青山湖科技城。为进一步营造全国高端仪器产业创新氛围,集聚全球仪器创制及应用人才,打造科学仪器“双创”高地,峰会现场还举行了先进精密仪器创制与应用创新大赛启动仪式,该大赛面向先进精密仪器整机、核心零部件、标准品与试剂耗材、高端专用监测系统、检测技术方法创新五位一体领域。聚焦先进精密仪器产业为深入推进中国先进精密仪器产业发展,着力突破“卡脖子”技术,谱育科技携手青山湖科技城合力共建了先进精密仪器共性技术研发与工程化创新服务平台。平台主要针对国内先进精密仪器产业缺少共性技术支撑、缺乏工程化中试加速的问题,通过技术攻关、设备购置与能力建设,打通创新链、带动产业链,打造高水平、全链条共性技术研发及工程化创新服务平台。投入使用后,平台将逐步对外开放以下服务仪器整机及零部件共性技术研发及工程化创新服务行业专用高端仪器系统集成开发及工程化创新服务高端检测技术与应用方法研究以及项目孵化加速服务面向未来,谱育科技将充分发挥以质谱、色谱、光谱、样品前处理、理化分析等高端科学仪器为核心的技术平台优势,全面融合青山湖科技城优良的“硬科技”产业生态,形成支撑仪器整机、核心零配件、耗材试剂、系统集成、技术服务五位一体的全产业链生态,合力打造“面向世界、引领未来、服务全国、带动全省”的先进精密仪器全产业链共性技术研发与工程化创新策源地,助力打造具备全球竞争力的中国“仪器谷”。
  • KrF光刻机无法完成安装,八亿时空与图双精密合同纠纷本周开庭
    天眼查网站信息显示,上海八亿时空先进材料有限公司与上海图双精密装备有限公司相关买卖合同纠纷拟于8月17日在上海市浦东新区人民法院张江第六调解室开庭审理。该案原告上海八亿时空,是科创板上市企业北京八亿时空液晶科技股份有限公司的全资子公司,根据八亿时空此前发布的公告,原被告双方于2021年9月签订《设备销售合同》,约定被告向原告销售包含一台KrF光刻机在内的四台设备(其中 KrF光刻机货款4000万元),并约定被告应在相关设备(含 KrF 光刻机)移入原告设备场地(净房)后的120日内完成安装、调试工作。被告图双精密在KrF光刻机移入原告设备场地后的120日内未完成安装、调试工作,且至今该项工作仍未完成。被告行为已构成违约并给原告造成损失。为此,八亿时空请求判令被告对KrF光刻机予以退货;请求判令被告向原告支付:原告针对KrF光刻机已付的全部款项及该等款项的资金占用费、因被告的违约行为给上海八亿时空造成的实际损失、因退货拆机以及拆机后净房和其他设备恢复原状的费用等合计4296.24万元;同时请求判令被告承担本案因诉讼而产生的律师费、保全保险费和对应的法院保全费用。公开信息显示,图双精密是国内较为知名的二手半导体设备整合集成供应商,公司官网列示的光刻设备包括ASML、尼康、佳能三大品牌。
  • 北京生命科学研究院精密加工中心揭牌
    揭牌仪式现场   中科院北京生命科学研究院生命科学仪器技术创新中心精密加工中心揭牌和开工仪式于10月20日在生物物理研究所举行。北京生科院、计划财务局、过程工程研究所、心理研究所、动物研究所、植物研究所、遗传与发育生物学研究所、北京基因组研究所等单位的20余位领导和专家学者出席了此次仪式。   生物物理所所长徐涛研究员主持了此次仪式。徐涛在致辞中简要介绍了精密加工中心的基本情况。精密加工中心在北京生科院的领导下,由生命科学仪器技术创新中心具体使用和管理。该中心的成立得到了北京生科院的大力支持,体现了北京生科院对各研究所科研工作的重视。   北京生科院院长康乐认为,成立精密加工中心非常及时,也十分必要。他回忆了生物物理所仪器研制与开发的优良传统,肯定了中心的发展前景,并希望中心的成立能够更好地为科学院北郊生命科学园区做好相关专业技术服务工作。康乐祝愿精密加工中心的成立能够更好地推动生命科学仪器技术创新中心的发展,并使之成为生命科学仪器技术领域的引领中心。   计财局副局长曹凝指出,精密加工中心的成立是一个重要节点,是新事业的开始,要整合和加强所内外相关领域专家、技术人员等各方面力量,吸引更多的人参与和使用,才能更好的建设中心。曹凝希望中心能够抓住契机,联合院内其他相关单位,更好地为中科院“创新2020”规划做好仪器技术方面的支撑和服务工作。   与会的其他领导和专家一致认为,精密加工中心的成立将有助于以最快的速度将科学家们在实验方法技术方面的改进设想变成现实,开发新技术、研制新仪器,为科学家们更快地产出高质量的创新成果提供有利的支撑,创造良好条件。   康乐长、曹凝、徐涛等共同为精密加工中心揭牌。这标志着生命科学仪器技术创新中心已经完成基本筹建工作,进入了快速发展阶段。
  • 上海精密科学仪器有限公司维权声明
    本公司曾于2010年7月1日发表严正声明,就部分不法商家侵犯本公司惯用简称“上海精科”的行为予以了通告,并保留进一步诉诸法律的权利。声明发表后,所涉商家并未停止对本公司商誉及企业名称权的侵害,为此,本公司于2010年11月26日就此侵权行为向被告上海精学科学仪器有限公司和被告成都科析仪器成套有限公司提起诉讼,以维护公司的合法权益。   2011年8月11日,上海市浦东新区人民法院以【(2010)浦民三(知)初字第769号】民事判决书作出如下判决:   1、被告上海精学科学仪器有限公司立即停止在商品和商品宣传上使用“上海精科”标识   2、被告成都科析仪器成套有限公司、上海精学科学仪器有限公司立即停止侵犯原告上海精密科学仪器有限公司企业名称权的不正当竞争行为   3、被告上海精学科学仪器有限公司就其在商品和商品宣传上使用“上海精科”标识的不正当竞争行为,在判决生效之日起10日内赔偿原告上海精密科学仪器有限公司经济损失人民币5万元   4、被告成都科析仪器成套有限公司、上海精学科学仪器有限公司就其侵犯原告企业名称权的不正当竞争行为,在判决生效之日起10日内赔偿原告上海精密科学仪器有限公司经济损失人民币10万元。   同时,上海市浦东新区人民法院【(2010)浦民三(知)初字第769号】民事判决书认为:“被告科析公司将原告在先使用的企业名称简称‘精科’注册为商标及予以使用的行为,构成对原告企业名称权的侵犯,属于不正当竞争行为”。   因两被告不服上述判决,又上诉至上海市第一中级人民法院,经审理,上海市第一中级人民法院【(2011)沪一中民五(知)终字第232号】于2011年12月23日作出了驳回上诉,维持原判的终审判决。   为此,请广大消费者及经销商在购买“上海精科”产品的过程中仔细辨析,认清真伪,以防被骗。今后若在商品流通市场中仍发现有侵权产品,也请广大消费者及经销商及时向本公司反映或向相关部门举报。   特此声明。   上海精密科学仪器有限公司   2012年1月9日
  • 汇科学仪器之精密,融生命科学于未来,高层视角解密皖仪科技战略路径
    2023年9月6日至8日,第二十届北京分析测试学术报告会暨展览会(简称BCEIA)在北京中国国际展览中心(顺义馆)成功举办。  皖仪科技董事长臧牧、副总裁黄文平、副总裁臧辉、先进技术研究院院长张鑫、分析仪器事业部总经理程小卫、生命科学业务部总经理薛滔、市场与品牌中心总经理陈艳凤莅临现场,携手中国科学院江桂斌院士、中国科学院张玉奎院士、中国计量科学研究院高运华研究员等重磅嘉宾莅临新品媒体发布会,为新产品揭幕。  BCEIA上首发展出三款新品分别是大气VOCs多组分动态监测系统、三重四极杆液质联用仪和数字PCR分析系统,均聚焦于高端质谱和生命科学领域,推动国内科学仪器行业技术发展。  皖仪科技的综合实力和科研技术也吸引了众多媒体的关注。新品媒体发布会前后,多家媒体分批赶赴展台参观采访,深入报道了皖仪科技在精密科学仪器上的技术沉淀结果与未来发展方向。  皖仪科技董事长臧牧在接受分析测试百科网记者的采访中说道:“分析仪器是高端仪器制造行业的基础,长期以来,一直受到国外技术的“卡脖子”。实现技术突破,打破国外技术垄断,是皖仪科技谋求未来长期有效发展的使命和必然要求。我们始终坚持研发创新和产品领先的战略,以实现‘国产替代’为初心,坚持‘客户导向、以人为本、诚实正直、严谨开放’的核心价值观。皖仪人不是做仪器,而是通过仪器为客户创造价值,解决客户痛点,踏踏实实地做中国科学仪器行业自主化进程的推动者。”  黄文平先生在接受实验与分析网采访中表示:“我们希望通过展示四大事业部的综合实力,向市场传达我们在多元化领域的深厚专业知识和技术能力。为我们的各项业务开拓更广阔的市场。其次,我们正努力强化各个事业部的独立性和专业性,以更好地满足不同领域客户的需求。同时,我们也重视事业部之间的协同效应,通过合作创新,实现资源的最大化利用,提高公司整体的竞争力,更好地适应市场的变化和需求。”  程小卫先生分享道:“同其他国产厂商相比,皖仪科技分析仪器产品定位高端,对标进口。LC3600超高效液相色谱仪,是国内第一家商品化的UPLC;IC6600多功能离子色谱仪,也是国内第一家商品化的多功能双系统离子色谱。我们先从高端产品开始研发,真正理解产品的底层技术,再向下延伸产品,形成产品矩阵。可靠与好用也是关键,从硬件到软件再到应用,全维度的产品可靠性满足客户在使用上的便捷与周全。同时,我们的应用解决方案团队对售前、售中和售后同步负责;对客户需求、市场热点、培训体系同步把控;形成从理解客户需求到满足客户需求的一站式服务体系。  陈艳凤女士说:“皖仪科技致力于研发和制造高质量、高性能的科学仪器。我们坚持质量上上,价格中上、服务至上的经营理念;理解每个用户的需求都是独特的,提供个性化的解决方案,通过做仪器到帮助客户解决痛点,与客户协同共进;我们注重与客户的合作和沟通,建立“更可靠 共长远”的客户关系。持续关注客户的需求变化和反馈,以不断进化迭代的生命力,铸就更可靠的企业品牌,构建更为坚实共进的伙伴关系。”  张鑫先生在接受仪器信息网采访中提到:“公司会持续不断地加强研发投入。在产品线方面,皖仪科技在未来会进一步加强工业与环境、工业检漏、分析仪器三大领域的新产品开发力度。不断开拓产品全新的应用场景,紧跟科技前沿,占领全新应用赛道。开展应用基础研究和重大核心技术攻关,解决精密科学仪器产业共性难题,研制一批光谱、色谱、质谱等高端仪器;未来不断开拓生命科学和医疗领域,比如分子诊断、微创手术和血液透析等方向。”  为期三天的盛会中,众多业内专家、合作伙伴、用户及国际来宾踏足皖仪科技展台,参观、咨询、洽谈。我们认真倾听每位的需求为他们提供定制化的产品解决方案,贯彻着皖仪人从“做仪器”到“通过仪器为客户创造价值,解决客户痛点”的底蕴转变。  二十岁的皖仪科技正值蓬勃年华,我们胸怀初心,是各行各业科研及分析测试用户路上更可靠的伙伴,奔向长远未来的同行者;我们夯实发展路径,追求卓越,客户至上;我们汇科学仪器之精密,融生命科学于未来!
  • 我国科学家在自旋量子精密测量上获重要进展
    中国科学技术大学中国科学院微观磁共振重点实验室教授彭新华研究组在自旋量子精密测量领域取得重要进展,首次提出和验证了弗洛凯(Floquet)自旋量子放大技术,灵敏度达到了飞特斯拉(即10的负十五次方特斯拉)水平。相关研究成果日前在线发表于《物理评论快报》,并被选为“编辑推荐”文章。审稿人认为该工作“为精密测量以及检验新物理规律提供了超灵敏方法”。随着量子力学基础研究和科学技术的发展,通过原子、分子、自旋等物理系统可以实现微弱信号的量子增强放大。相比基于经典电路的传统放大技术,量子增强放大技术具有更低的量子噪声和更高的放大增益,为提升测量精度提供了强有力的研究手段,受到广泛关注和研究。然而,目前对量子放大精密测量技术的探索仍然有限,实现信号放大主要依赖于量子系统固有的离散能级跃,由于可调谐性的限制,量子系统固有离散跃迁频率往往无法满足放大需要的工作频率,因此限制了量子放大器的性能,如工作带宽、频率和增益等。如果能够克服以上困难,量子放大技术的性能将可得到很大改善,对探测极弱电磁波和奇异粒子等具有重要意义。彭新华研究组研究人员提出了Floquet自旋量子放大技术,克服了以往探测频率范围小等限制,实现了对多个频率的极弱磁场放大。这项技术得益于研究组此前提出的“自旋放大技术”和“Floquet调制技术”,将二者有机结合,从而将量子放大技术推广到Floquet自旋系统。通过理论计算和实验研究,研究团队首次展示了Floquet系统可以实现多个频率待测磁场2个数量级的同时量子放大,测量灵敏度达到了飞特斯拉级级别。据悉,该工作首次将量子放大技术扩展到Floquet自旋系统,有望进一步推广到其他量子放大器,实现全新的一类量子放大器——“Floquet量子放大器”。
  • 艺达思携V系列精密柱塞泵参展CMEF
    IDEX Health & Science将借助第65届中国国际医疗器械博览会/CMEF推出全新V-系列精密柱塞泵 该系列产品延续了VFP17分配泵的技术优势,将为您带来更耐用 、更可控及更灵活的全新体验。三种选择助您达成多样化仪器设计目标。预期泵寿命高达2百万至5百万次。 如何选择多岐管板或管道组件来连接仪器液路? IDEX Health & Science 公司集两种技术于一体,为您解决各种微流控领域流体输送挑战。了解IDEX Health &Science 更多信息请访问我们公司网站,在线观看医疗临床诊断微流控优化技术系列技术交流会资料。设计工程师和科学家们将针对当前IVD临床诊断仪器中泵、阀、连接件和除泡器技术进行比较。请点击下载最新仪器设计资讯样本查阅用于优化生命科学流体技术的组件和服务。请点击索取最新V系列产品资料 - 帮助您根据应用选择合适的型号。
  • 摩方精密与iCANX强强联手,科学源泉会——智能制造专场活动成功举办
    2023年5月13日下午,由摩方精密与iCANX联合举办的科学源泉会——智能制造专场活动在北京如期举行。本次盛会旨在促进行业学术交流,以及科学家科研成果转化,特邀请iCANX创始人、北京大学张海霞教授,北京大学李志宏教授,北京理工大学范绪阁教授,北京航空航天大学冯林教授,中国科学院空天信息创新研究院、中国科学院大学邹旭东教授,中北大学曹慧亮教授,北京理工大学刘晓明副教授,北京大学韩梦迪助理教授,摩方精密产品应用总监彭瑛博士和摩方精密市场总监邢羽翔等将近50位科研学者和行业专家出席本次活动。作为由众多世界知名科学家共同发起的全球性科学交流平台,iCANX始终以科学探索为根本,推动科技创新发展,打造以全球科学家为核心的生态体系,致力于传播全球前沿科技创新,促进国际科学交流与合作。而摩方精密作为微纳增材制造领域的产业领导者,经过7年的不懈努力和自主创新,已成功将前沿的微纳光固化增材制造技术转化为成熟的工业级精密增材制造产品,在与全球35个国家及地区、近1600多家用户的合作中,拓展了大量应用案例,积累了丰富的产业经验。此次iCANX和摩方精密强强联合,打造出一个思想碰撞和学术分享的平台,共商微纳制造领域的最新趋势和发展方向,必将推动微纳制造与智能制造技术领域的协同发展,在行业中激起一波新的思维浪潮。活动中,摩方精密市场总监邢羽翔以“超高精度3D打印技术及其产业化应用”为题进行了分享。报告围绕增材制造(3D打印)行业的现状、面临的问题和挑战、解决方案、应用案例和产业化进程等方面展开了介绍。摩方精密在全球范围内率先突破了光固化增材制造领域瓶颈的2µ m光学精度和媲美传统精度的±10µ m/25µ m公差。因此,摩方精密微纳增材制造技术不仅在科研领域应用广泛,在医疗器械、生物医疗、通讯行业等工业领域的应用也前景喜人。摩方精密市场总监邢羽翔现场分享北京大学李志宏教授为活动带来的以《3D冰打印》为题的精彩报告,让与会者深入了解了3D冰打印技术的应用和发展现状。冰打印技术是利用水低温结冰的相变过程,在制冷基底上逐层喷打水滴并结冰形成三维冰结构的加工方法。因其具有微米尺度下的加工能力,并结合了喷墨打印技术、打印材料水等多方面优点,大大简化了加工工艺流程,且具有极好的生物兼容性。由此可见,这种集诸多优势于一身的技术将为生物技术研究提供新的手段。北京大学李志宏教授发表精彩报告北京理工大学范绪阁教授带来的《石墨烯纳机电传感器的基本发展历程》的主题报告,从石墨烯NEMS传感器的发展历程、原子层级别厚度的石墨烯薄膜悬浮质量块敏感结构的设计、制备工艺、特性表征,以及在超小、高性能纳机电加速度传感器上的应用等多个角度,深入浅出地为与会者详细展示了石墨烯纳机电传感器技术的最新进展和应用前景。石墨烯具有的超薄厚度、独特而优异的机械与电学特性,决定其必然适合应用于微纳机电系统与传感器领域。北京理工大学范绪阁教授演讲现场一系列精彩纷呈的演讲后,圆桌论坛环节由北京航空航天大学冯林教授主持并展开。围绕“当前微纳制造技术的发展现状和趋势”、“微纳3D打印在本研究方向上的前沿技术和应用领域”、“微纳制造技术未来的发展趋势和挑战”和“如何培养和引进高素质的微纳制造人才”等重点话题,各位专家畅所欲言,思维激情碰撞,自由讨论环节更将本次活动的气氛推向了高潮。北京理工大学刘晓明副教授认为,全打印技术应用领域在未来大有可为。北京大学韩梦迪助理教授认为,高性能材料、生物打印,以及在传统工艺的基础上开发新原理,将在未来一段时间显著拓展微纳制造技术的应用领域。在北京航空航天大学冯林教授的分享中,摩方精密为学院科研项目低成本解决人造血管模型的案例,给在座的所有与会者留下了深刻的印象。摩方精密产品应用总监彭瑛博士则表示,与各领域优秀专家的深入交流和碰撞,使应用场景的开发思路豁然开朗。中北大学曹慧亮教授提出的按细分领域分组的培养模式,为微纳制造技术高素质人才的针对性培育抛砖引玉。中国科学院空天信息创新研究院、中国科学院大学邹旭东教授谈到了多材料3D打印对于各领域的应用进行生动风趣的分享,使在座与会者纷纷表示感同身受。圆桌论坛现场和自由讨论环节交流、碰撞、启迪、探索,本次科学源泉会,是交流的平台、是智慧的源泉、是合作的契机,摩方精密有信心也有能力在更多、更广泛的领域,与各方加强合作,助力行业技术革新,推动微纳制造与智能制造技术的发展和成果转化水平。
  • 全国科学院联盟光学与精密机械分会成立
    8月29日,由中科院长春光学精密机械与物理研究所牵头、联合地方科学院所属相关科研机构以及企业共同发起成立的“全国科学院联盟光学与精密机械分会”在长春选举产生了理事会,并于同日召开了光学与精密机械领域战略研讨会和全国科学院联盟光学与精密机械分会第一期培训进修班开班仪式。中科院系统研究所、地方科学院研究所及企业共58家单位成为该分会的首批成员单位。 全国科学院联盟光学与精密机械分会旨在进一步发挥长春光机所在国家光学与精密机械领域的研发优势和引领带动作用,聚集国内相关行业的优势资源和创新要素,加强协同创新,联合合作、优势互补、共同发展,努力攻克产业发展共性关键技术,着力解决科技与经济紧密结合等问题,探索和实践科技与经济相结合的新机制,推动我国光学与精密机械自主创新和国产化进程,提高我国相关产业的国际竞争力,支撑战略性新兴产业培育和发展,促进国家和区域经济社会发展,改造提升传统产业,为全面建设创新型国家提供知识基础、发展动力和科技支撑。 会上,中科院院地合作局副局长陈文开介绍了全国科学院联盟筹建情况。她指出,建立全国科学院联盟是中国科学院根据全国科技创新大会关于加强协同创新的战略部署,为加强与地方科学院的合作做出的有益探索,本次光学与精密机械分会成立更具特色,不仅吸引了中国科学院和地方科学院所属单位参加,还吸引了多家地方企业参与,相信未来各方科技实力强强联合,将对推动加强光学和精密机械领域产学研用深度合作,切实从源头上增强自主创新能力起到积极作用。 中科院长春光机所所长宣明向与会代表介绍了长春光机所的发展情况及光学与精密机械分会筹建情况,他对各科学院研究所和企业加入全国科学院联盟光学与精密机械分会表示热烈的欢迎,希望各成员单位在加强交流和了解的基础上,寻找发现合作机遇,有效整合各方资源,充分发挥各自优势,实现协同创新,共赢共荣。 会上,中科院长春光机所分别与山东海洋仪器仪表研究所、甘肃省科学院传感技术研究所就科技项目和人才培养等签订了合作协议。与会人员针对如何加强光学仪器研制科研机构与全国光学仪器生产制造企业及各分析测试单位的交流与合作,共同构建我国光学仪器创新开发合作推广体系,提高我国光学仪器研发的自主创新能力和国际竞争力开展了广泛而深入的交流研讨。 中科院院地合作局局长孙殿义对全国科学院联盟光学与精密机械分会提出三点要求:一要面向区域发展需求,通过合作共赢,切实带动区域产业技术升级;二要敢于和善于做小事,多做举办培训进修班这样为国家和地方提供科技支撑和人才支撑的实事、好事;三要加强体制机制创新,大胆探索,建立并不断完善光学仪器研制开发、成果转化与应用平台。 会议期间,与会代表参观了长春光机所发光学与应用国家重点实验室激光工程中心、应用光学国家重点实验室和光电研发中心,以及所投资企业长春新产业光电技术有限公司、长春希达电子技术有限公司。
  • 中国科学院精密测量院关于液体中激光诱导太赫兹辐射的实验研究方面获进展
    太赫兹波在通讯和成像等方面颇具应用价值。强场超快激光与物质非线性相互作用是产生太赫兹波的重要方式之一。等离子体、气体、晶体等太赫兹产生介质相关的实验与理论研究较为充分。然而,液体水是很强的太赫兹波吸收介质,尚未有其产生太赫兹波的报道。2017年,实验发现,液体薄膜厚度或液体束直径降到微米量级时,太赫兹波的辐射大于吸收。这开启了液体太赫兹波研究的新方向。近年来,液体太赫兹波领域有实验报道,但实验观测到的较多现象均与其他介质的结果不同。例如:单色激光场可以有效地产生液体太赫兹波,而气体介质需要特定相位差的双色激光;液体太赫兹波的产率与驱动激光的能量是正比关系,而气体介质中是平方关系;在一定范围内液体太赫兹波的产率随激光的脉冲宽度的增加而增加,而气体介质相反;在双色激光的驱动下,液体太赫兹波出现非调制信号,在气体介质中却未见类似信号。复杂无序的液相体系的理论研究一直是难题,以上现象难以用已有理论来解释。科研人员只能基于之前的等离子体模型和界面效应等,来解释一些高光强下的宏观实验结果。近日,中国科学院精密测量科学与技术创新研究院研究员卞学滨和博士研究生李正亮,提出了产生液体太赫兹波的位移电流模型,可以系统解释上述实验观测到的系列反常现象。该微观机制模型的物理图像如图所示:液体的无序结构使得电子波包局域化,同时不同分子的外层电子的能量受到环境的影响而发生移动,在强场激光的作用下不同分子的外层电子发生跃迁,产生非对称体系的位移电流。这些跃迁的能量差在太赫兹能量区域,进而辐射出太赫兹波。同时,该工作表明原子核的量子效应起到关键作用,并预言太赫兹辐射可以研究液体的同位素效应。关于液体中激光诱导太赫兹(THz)辐射的实验研究取得了长足进展。液体太赫兹显示出许多不同于气体和等离子体太赫兹的独特特征。例如,液体太赫兹可以通过单色激光有效产生。驱动脉冲持续时间越长,产生率越高。它还与激发脉冲能量成线性关系。在双色激光场中,测量到了意想不到的未调制太赫兹场,其对驱动激光能量的依赖性与调制太赫兹波完全不同。然而,由于难以描述复杂无序液体中的超快动力学,其潜在的微观机制仍不清楚。在此,提出了一个位移电流模型并且理论成功地再现了实验观测结果。此外,理论上还可进一步用于研究太赫兹辐射在 H2O 和 D2O 中的核量子效应。这项工作为研究块状液体中太赫兹辐射的起源提供了基本见解。上述成果是卞学滨团队在液相强场超快动力学研究领域继高次谐波统计涨落模型之后的又一理论进展。相关研究成果以Terahertz radiation induced by shift currents in liquids为题,发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上。研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、中国科学院稳定支持基础研究领域青年团队计划等的支持。液体太赫兹波产生的原理图
  • 精密测量:无尽的追求
    十几年前,当数位战略科学家聚首探讨精密测量物理学科发展走向时,他们预判中国会一步步缩小和国际先进水平的差距,有一天会走在国际前沿,甚至引领发展。他们没料到的是,这一天来得如此之快,当然也没料到“卡脖子”同样来得很快。当下,世界正经历百年未有之大变局,科研环境也发生了巨大变化。所幸十几年前,在国家自然科学基金等的资助下,我国布局了一批前瞻性、引领性的基础研究。在国家自然科学基金重大研究计划——“精密测量物理”项目稳定资助下,我国不仅在精密测量领域取得了多项“世界最好”“精度最高”的成就,凝聚、培养了一支队伍,大大增强了在该领域的国际话语权和竞争力,还辐射带动了相关学科发展。“算是对我们10年‘打工’的鼓励吧。”谈及“精密测量物理”重大研究计划的研究成果对相关学科的引领带动作用,中国科学院院士,华中科技大学、中山大学教授罗俊的语调中透着实现“小目标”的轻松。实际上,这项超前布局的研究计划仅酝酿谋划就用了5年时间。此后在研10年,“聚队伍、聚智慧、聚重点、聚资源、聚突破”,项目成果全面超越预期目标。“十几年前,国家自然科学基金支持一批科研人员开展精密测量物理研究确实很有开拓性。”罗俊告诉《中国科学报》,“这项研究计划虽然圆满结题了,但精密测量永无止境,精益求精是无尽的追求。”破局,始于“香山科学会议”2008年7月,第327次香山科学会议(创立地点及会址在北京香山)破例在位于湖北省武汉市的华中科技大学召开。7位院士、50余位物理学家相聚喻家山,参加为期3天的“精密测量物理和方法”主题研讨会。“在香山科学会议之前,叶老师(中国科学院院士叶朝辉)和几位专家动念提出开展‘精密测量物理’研究,是因为我们遇到了一些问题。”罗俊回忆说,“当时我国很多学科面临怎样向前沿延伸的困境。一个严峻的现实是,我们的科研仪器基本全靠进口。别人生产的仪器卖给我们之前,实验室里该做的研究都做完了,我们一直跟在后面做,这样很难触及科学最前沿。”没有自己的仪器,跻身前沿都很难,更别说超越引领。科研仪器如此重要,但问题是,这种尖端的科研仪器谁来研制?在此背景下,叶朝辉等人提出了“精密测量物理”的概念。“我们现在对‘精密测量物理’有很多期待,赋予它很多内涵。但当时的出发点和最基本的想法就是做出一套最先进的仪器给科学家用。”罗俊说,“要挺进学科最前沿,验证物理学家的想法,进行实验研究,必须有自己的仪器设备。”香山科学会议后,叶朝辉、罗俊等人在国家自然科学基金支持下,开始推动重大研究计划立项,在数理科学部的主持下,组织双清论坛进行论证。2013年,“精密测量物理”重大研究计划获准立项。引领,辐射学科带动人才按照该重大研究计划最初的设计,研究目标分为三部分。一是精密测量工具仪器研制,以时间频率测量为代表,将光频这些和国际水平差距较大且非常基础的测量仪器“做上去”;二是在更高精度上测量物理基本常数并检验物理基本规律,这是精密测量物理的难点和重点;三是研究精密测量新体系,发展新方法和新技术,不断突破测量极限,包括突破标准量子极限等。实际上,在该重大研究计划执行的10年中,他们不仅圆满完成了三大目标,还屡屡取得突破性进展,获得多项“世界最好”“精度最高”的成就。“这项重大研究计划的特点之一是带动了整个中国精密测量物理学科的发展。”中国科学院精密测量科学与技术创新研究院研究员詹明生说,“也带动了其他一些项目,辐射和延伸到了相关领域,比如影响了中国科学院的先导科技专项,带动基于原子分子的物理研究向精密测量物理延伸。”中国科学院国家授时中心研究员张首刚认为,该重大研究计划的意义在于10年前就有了明确目标,把精密测量这项前沿基础研究和国家战略需求相结合,从而做出一系列方向性、引领性的研究工作。“通过国家自然科学基金项目牵引,这些年我国精密测量物理研究队伍不断壮大,并从基础研究向前沿基础研究推进。”张首刚说,“我们不但超额完成了该重大研究计划的各项指标,还产生了原创性的想法,取得一批‘国际首次’级的成果,并在部分领域领先国际。”“量子精密测量是精密测量物理的一个前沿方向,很多微弱信号测量,比如引力波探测、量子操控、原子分子和光物理等研究都离不开精密测量。”上海交通大学教授张卫平补充道,“这个项目将我们的学术生涯和国家战略需求完美对接起来,我觉得最大成果之一是凝聚并培养了一支队伍。”清华大学教授尤力同样认为,这是个高瞻远瞩的研究计划。“过去四五年,国际科研环境发生了巨变,出现了更多的不确定性。我们必须科学上自主、技术上独立。好在我们进行了预研,建立了这么一支队伍。”求精,追求永无止境精密测量物理对实验条件要求极高,数千米外的振动、电流波动、地球磁场,甚至空气温湿度都会影响测量精度。为避免外界扰动,30多年前,罗俊等人就将实验室建在位于喻家山的一个山洞里。在罗俊团队的引力常数测量进行到关键时期时,地方政府按规划准备在喻家山下修一条路。“修路会引发两个问题:一是山体稳定性发生变化,这些微小变化会导致实验环境不稳定;二是修路过程中及修好后,车辆经过产生的震动会影响测量精度。”了解到罗俊的担忧,华中科技大学和武汉市都非常支持实验研究。最后,武汉市调整道路规划,终止了道路修建。得益于安静的实验环境,罗俊团队测出了世界上测量精度最高的G值(引力常数)。至今,该数值仍保持着世界第一的纪录。“精密测量物理要测的通常是非常小的数值,它无限趋近于‘0’,但永远不会达到‘0’。例如,我们进行粒子、量子、多粒子纠缠等前沿研究,背景补偿(抵消环境磁场的影响)做得越好,测量结果就越准。”尤力感慨地说,“我们测一个量,总希望向小数点后再多推一位,但最终要推到什么地方、推到什么程度,没有人知道。所以精密测量物理没有止境,需要长期坚持,也需要长期支持。”“精密测量的本质是永无尽头。”罗俊说,“精密永无止境。这种无限精密、精益求精的特点造就了精密测量物理研究者不断提高精度、不断开发新技术,挑战新极限的信念。”传承,精密测量精神“我们常说十年磨一剑,从事精密测量物理研究真的需要长期积累。”华中科技大学教授胡忠坤说,“它需要10年、20年,甚至更长时间才有可能见到成效,因此研究者要耐得住寂寞,但也需要得到长期稳定的支持。”“精密测量物理有两个特点:一是高精尖,二是研究周期特别长。”山西大学教授张靖补充说。20世纪90年代初,张靖还在华中科技大学读本科,有时会到位于喻家山山洞的实验室上课。他记得当时山洞两边都是实验室,里面很安静,感觉很神秘。“精密测量物理研究不是三两个人花两三年时间就能取得成果的。罗老师选择在山洞里做实验,还带出一支队伍,一步步把精度提高再提高,确实很有魄力。”张靖说。“我们国家的科学研究已经形成了崭新的局面,上了一个历史性的新台阶。现在我们山洞的实验条件是30年前根本无法想象的,每个实验室都‘鸟枪换炮’,不知道好到哪儿去了。”罗俊说,“但当初也没觉得条件多艰苦,因为有兴趣、有追求,希望能精益求精,所以并未在意‘苦’还是‘不苦’。”“进行精密测量物理研究,总是想精益求精,把精度提高点,再提高点。”清华大学教授尤力对《中国科学报》说,“进实验室打开仪器,我们就知道北京地铁4号线列车什么时间进站、什么时间出站,地铁运转产生的磁场会严重影响原子能级……”尽管北京地铁4号线从清华大学、北京大学两所高校旁通过时采取了一系列减震措施,但轻轨列车进站减速、出站加速时电流变化产生的磁场,还是会影响1.5公里外清华大学的原子分子与光物理实验。磁场变化会引起原子能级移动,给光学测量带来不确定性,使科学家无法判断是否出现了误差。虽然研究人员已经习惯在夜深人静时做实验,但很多扰动仍无法避免。“我们做原子分子与光物理研究时,原子的磁矩就像一块小磁石,它周围的磁场扰动会让原子磁矩抖动,导致测量信号不确定。”尤力说,“环境中各种扰动、噪声、磁场等都会影响测量结果。”尤力团队曾对实验室环境进行检测,不只地铁4号线列车进出站,包括地球磁场、实验室照明电路,甚至光学实验平台上的金属器件(螺丝钉、钻头等)所带磁性都会影响测量精度。“这些磁场是‘躲不掉’的,那就想办法把它‘干掉’。”尤力说。在多次测量、分析、计算的基础上,尤力团队创造性地应用了“背景补偿”这样一个解决方案。简单地说,就是针对一些无法改变的干扰因素,比如地球磁场、实验室电流磁场等,研究人员先测出环境磁场强度,计算出平均值,然后绕制一个通电线圈,使其产生相反的磁场,用“前置反馈”的手段,将环境磁场的磁力抵消。“用‘前置反馈’补偿(抵消)背景磁场是个亮点。”中国科学院院士,华中科技大学、中山大学教授罗俊说,“虽然‘前置反馈’不是新概念,但要把它做成,需要很好地掌握背景磁场,用它解决问题简单、高效。”“我们用的物理概念并不新鲜,但它能解决实际问题。”尤力说,“我们用一块电路板就解决了问题,同很多兄弟单位分享了这项技术,能为大家做点事我很高兴。”在反馈补偿技术的“加持”下,尤力团队取得了一系列重要突破。他们突破了标准量子极限测量非经典双数态新体系,解决了双数态确定性制备难题,该体系在原子数、原子数涨落、压缩系数以及相干性等多项重要指标上远超国际同类实验。团队通过调控量子相变过程,解决了传统动力学制备方法所存在的问题,在国际上首次确定性地制备了大粒子数双数态87Rb原子玻色爱因斯坦凝聚体。目前,该实验平台能在40秒内确定性地制备约1万个粒子组成的多体纠缠态,从非纠缠的初态到双数态凝聚体的转换效率高达(96±2)%。该双数态的量子噪声的压缩度为(13.3±0.6)dB,是国际同类实验中最好的指标。双数态的相干性更是达到了接近理想值的0.99,远优于此前国际上最好的0.9。由此,实验可以表征的纠缠粒子数也是目前能确定性制备量子纠缠数目的世界纪录。这项工作大大提高了双数态在精密测量中的实用性,首次验证了量子相变可以作为制备多体量子纠缠态的有效手段,为纠缠态的制备提供了新思路。追求极限, 刷新“钙帮”世界纪录近年来,中国科学院精密测量科学与技术创新研究院研究员高克林团队研制出不确定度为 3×10-18(相当于105亿年不差1秒)、稳定度为6.3×10-18@524000s的钙离子光频标,成为第五种不确定度指标达10-18水平的光频标、第二种稳定度达10-18量级的离子光频标,并研制出目前搬运距离最远的光钟,实现精度达到10-16的钙离子光频的溯源测量。该成果被国际时间频率咨询委员会推荐为次级秒定义。“钙离子有很多优点,比如其光频跃迁是搭建高精度光频标的理想参考,可有效抑制离子特有的微运动频移。其离子的量子态制备、激光冷却及钟跃迁探测所用的激光均可用商品化的半导体激光器发射,因此极有可能实现广泛应用。”高克林说,“但是钙离子光频标也面临两个世界级难题:一是钙离子对磁场非常敏感;二是钙离子在室温下对黑体辐射效应(环境温度)敏感。”频率标准研究对外场控制(环境中各种效应,如振动、噪声、磁场和温度等)的要求非常高,国际上许多光频标研究机构已经放弃参考钙离子搭建高精度光频标。目前,国际上仅有锶原子光频标、镱原子光频标、铝离子光频标,以及镱离子光频标的不确定度达到10-18量级。“能否直面这些国际难题,将钙离子光频标推进至更高精度是我们面临的艰巨挑战。”高克林说,“在叶朝辉、罗俊院士领导的精密测量项目专家组与频标科学家王义遒、王育竹、李天初等人的关心和支持下,我们一步步解决了这些难题,将钙离子光频标推至国际第一方阵。”为进一步提高钙离子光频标的性能,研究人员通过改进钟跃迁激光性能,建立了第二台钙离子光频标并进行比对,大幅降低了电四极频移、光频移和微运动频移,实现了不确定度达5.5×10-17、稳定度达7×10-17的钙离子光频标。2018年,团队通过“魔幻射频囚禁场”抑制了微运动频移,又通过降低黑体辐射频移、改进光频标伺服软件等措施,进一步将钙离子光频标不确定度提升至2.2×10-17。2019年,通过对两台钙离子光频标长达31天的频率比对,研究人员测得稳定度达到6.3×10-18@524000s。为降低钙离子光频标黑体辐射频移的影响,团队将离子阱置于液氮低温环境中,使黑体辐射频移对温度的敏感度降低了约两个数量级。与国际上采用的液氦系统相比,液氮系统造价低廉、操作简单。但缺点是使用中液氮会蒸发,系统运行时液氮容积变化易造成离子位置移动,从而导致荧光信号损失。为解决低温系统问题,研究人员反复迭代和纠错,并采用清华大学教授尤力团队的“前置反馈”技术,大幅降低了背景磁场噪声。最终,该团队在国际上首次实现了液氮低温钙离子光频标,不确定度达到3×10-18。2020年,该团队实现钙离子光频标系统集成、可靠和高精度运行等关键技术突破,研制出一台精度24亿年偏差不到1秒的可搬运钙离子光钟,首次将钙离子光频测量精度推进到国际最高水平,并实现从武汉到北京千公里级车载搬运。“研究钙离子的人称自己为‘钙帮’。”高克林说,“在实验关键时期,大家加班轮岗的故事很多,但没人觉得辛苦,因为热爱,所以乐在其中。”在精密测量领域实现量子优势前不久,中国科学院院士、中国科学技术大学教授潘建伟,中国科学技术大学教授陆朝阳等基于“九章二号”中自主设计的受激双模量子压缩光源,结合非线性干涉仪,提出并演示了一种新方案来实现可扩展的、无条件的、鲁棒的量子精密测量优势。相关成果发表于《物理评论快报》。“实际上,该成果是在‘精密测量物理’重大研究计划前期工作的基础上衍生出的一项新成果。”陆朝阳告诉《中国科学报》。“精密测量物理”重大研究计划有几个子研究方向,其中中国科学技术大学团队的目标更具探索性质,主要是基于单光子和纠缠光子探索精密测量的新原理、新方法。在研期间,团队基于高品质单光子和多光子纠缠突破超越标准量子极限,在国际上首次同时解决了单光子源的三个关键问题,实现国际上综合性能最优秀的单光子源。“制备单光子源是这个重大研究计划中的一项代表性工作。”陆朝阳解释说,“进行量子精密测量或量子计算时,有用的是单光子源。这就像幼儿园小朋友‘排排坐’,如果有100个小朋友,每个小朋友坐一条板凳是理想状态。但自然界的光源(灯光或阳光)是热光源,它们衰减之后只有约8%是单光子(相当于一个小朋友坐一条板凳),约90%是‘空板凳’,另有2%是两个或多个光子(一条板凳上坐多个人)。在量子技术中,‘空板凳’无法用于测量,而一条板凳坐多个人会引起测量误差。因此,科学家要在实验室通过主动量子调控制造一种非经典的量子光源。”精密物理测量往往会受一些在原理上都无法避免的“散粒噪声”的影响。因此,任何测量都存在精度极限。不过,量子光源可以打破这种物理极限。中国科学技术大学团队用制备出的新光源进行测量,发现它比之前用激光光源测量的精度提高了0.6dB,而且首次实现了强度压缩。此后,该团队又研发出“九章”系列光量子计算原型机。在“九章二号”的相关研究中,团队受到激光的启发,发明了一种受激辐射放大量子光源的新方法。在调节这种新光源的位相时,他们意外发现数据对相位特别敏感。“我们当时灵机一动,想利用这个现象做量子精密测量。”陆朝阳说。抱着试试看的想法,研究人员基于“九章二号”中自主设计的受激双模量子压缩光源,结合非线性干涉仪,提出了一种新方案来达到海森堡极限。该方案同时具有可扩展性、无条件优势、对外部光子损失鲁棒等优点。在未扣除任何实验噪声的情形下,在相位测量实验中直接观察到的单光子信息量(用于衡量测量的精度),达到了目前国际最高水平。精密物理测量领域有一个共识:如果把精度向前推进一个数量级(10倍),就有可能发现新物理、新规律。这一次,中国科学技术大学团队基于量子受激光源发展出新的量子精密测量技术,将测量精度极限提高了5.8倍。“学术界将量子计算在特定问题上的能力超越经典的超级计算机的里程碑称为‘量子计算优越性’。现在,类似的,我们又首次实现了‘量子精密测量优越性’。”陆朝阳说,“这有点像立体农业中塘中养鱼、塘泥肥田,在国家的整体布局下,量子信息的基础研究不仅开花结果,还可催生肥鱼。”
  • 央视关注!国仪量子持续助力量子精密测量产业化发展
    近日,央视《经济半小时》栏目聚焦报道合肥“场景创新”相关经验成绩,国仪量子发展的量子精密测量技术产业化成果受到关注。在采访中,国仪量子董事长贺羽表示,国仪量子源于中国科学技术大学,承接了实验室的科技成果转化。目前,我们(国仪量子)可以在一个比头发丝还要细一百倍、肉眼看不见的这样的一根针尖上,去人工制备一个量子传感器,这个传感器它的大小大概只有原子尺度,它有更高的分辨率和更高的灵敏度,可以测到过去我们测不到的信号。比如,人在想问题时大脑产生的磁场。这么精细灵敏的传感器,可以应用于对癫痫的病灶定位、测心脏产生的磁场,可以对心肌缺血和冠心病进行早期的筛查和诊断。震撼发布!引领磁传感领域进入量子时代作为量子信息技术产业化的引领者,国仪量子在今年世界制造业大会期间,面向全球发布了一款可用于心磁、脑磁、地磁等弱磁场精密测量的“量子自旋磁力仪”。该设备利用碱金属原子外层电子自旋性质,以泵浦激光作为操控手段,使碱金属原子产生自旋极化。在外界弱磁场的作用下,碱金属原子发生拉莫尔进动,改变对检测激光的吸收,从而实现高灵敏度的磁场测量。量子自旋磁力仪具有灵敏度高、体积小、能耗低、易于携带的特点,未来将引领人类在科学研究、生物医学等磁传感领域进入量子时代。量子精密测量,赋能产业焕新!国仪量子的核心技术是以量子精密测量为代表的先进测量技术,致力于为全球范围内企业、政府、研究机构提供以增强型量子传感器为代表的核心关键器件、用于分析测试的科学仪器装备、赋能行业应用的核心技术解决方案等优质的产品和服务。  测量是科学技术的基础,以量子精密测量为代表的先进测量技术成果不断涌现,必将进一步提高人类科技发展水平,变革生产制造模式,促进社会经济发展转型升级。今年5月,国仪量子联合权威专家团队,与新能源、半导体、生命科学、医疗健康、能源勘探、航空航天、 基础科研、计量学等领域的一线行业伙伴,联合编撰并发布了《量子精密测量行业赋能白皮书》。从用户维度出发,通过大量的案例切入行业痛点,针对性提出赋能解决方案。
  • 摩友说|精密增材制造的现在与未来
    由重庆摩方精密科技股份有限公司(简称“摩方精密”)主办的“先进制造技术创新研讨会”,于近期在上海成功举办。聚焦精密增材制造,洞察创新应用趋势。各位专家学者、企业家代表与会分享了各自最新实践成果,为更多从业者提供了行业发展新思路。本次会议设置了圆桌论坛环节,由中科院上海硅酸盐研究所、国科大杭州高等研究院副研究员马明担任圆桌论坛主持人,摩方精密副总裁周建林、上海交通大学生物医学制造技术中心副主任李元超、上海交通大学研究员张旺、中国科学院上海微系统与信息技术研究所副研究员吴蕾以及苏州华兴源创科技股份有限公司副总经理江斌。来自不同领域的专家,以精密增材制造的现在与未来为主题,共话行业趋势动态,探讨未来机遇与挑战,为精密增材制造的发展新局面建言献计。“本次大会,我们力邀各界重量级高校和企业嘉宾,共同交流精密增材制造的行业现状、技术难题,以及未来发展趋势方向发展。我们也欢迎其他关注者、实践者、创新者们参与这场探讨,共探行业思潮和发展道路。“ ——马明,中科院上海硅酸盐研究所副研究员,国科大杭州高等研究院副研究员01、回顾过去,定位现在:现阶段,精密增材制造技术在研究领域的具体应用及成果?”7年间,我看到行业的生态链在不断的完善,从应用的角度来说,发展较快的行业是消费电子或者说通讯领域,还有生物医疗领域。“周建林分享了摩方精密7年来探索和突破的方向,从装备技术模式延伸终端应用模式的必要性。由于技术和市场的不成熟,摩方精密从最早的研究材料,应用到下游场景的方向,到后来自研设备、材料、工艺等,企业始终积极布局行业生态。近年来,消费电子和通讯领域逐渐受到加工的挑战,而微纳3D打印技术可以提高加工精度和效率,帮助企业快速达成目标。此外,生物医疗领域也成为摩方精密另一重要应用方向,微纳3D打印技术可加速开发周期并满足个性化需求。通过逐步了解各行业需求,不断优化终端产品的性能和用户体验,以满足市场和客户的需求。“天下武功唯快不破,当我比竞争对手能够早推出产品,能够获得我的客户的认可,订单基本上就十拿九稳!”江斌浅谈"快速"对于企业的重要性,华兴源创从液晶平板检检测半导体、新能源车、智能穿戴,到生物医疗领域都有涉足。但由于如今的智能消费品周期很短,快速迭代就变得尤为重要,核心的检测设备技术也遇到了一定的挑战。在半导体连接器领域,华兴源创面临体积越来越小的产品挑战,因此开发了特殊的检测设备,使用摩方精密nanoArch® S140缩短研发周期,解决前期研发问题。只有达到“快速”迭代,才能真正地快人一步抢占市场。“在生物微流控领域,微纳3D打印主要可以应用在芯片和连接件接口,有助于快速迭代产品。”吴蕾分享了微纳3D打印技术对生物微流控带来的新机遇,利用超高精密的打印特点,可支持研发微流控芯片和连接件接口等,且凭借快速迭代和低成本的优势,帮助应对研发长周期的挑战。她认为摩方精密的技术在缩短研发周期和降低成本方面发挥了重要作用。生物医疗领域的开发周期长、个性化要求高,这也正是3D打印技术在这一领域得以推广的重要原因。“增材加工技术,一个很好的特点是赋能。”张旺表示与摩方精密结缘于2020年,经团队调研了当时国内市面上精度高且高公差控制能力的3D打印设备,最后选择了摩方。张旺用薄、轻、宽、强和准五个字总结了摩方精密打印设备的优点,且可通过拓展或增幅的方式,实现大幅面的打印面积。另外,他强调指出微纳3D打印在材料增强和性能提升方面有着优势,如网络化设计、界面连接和内部联通的构型等。此外,通过高能外场方案赋能,如激光增材方法,可以使增强项打入机体,实现与传统结构材料不同的增强机制,从而提升性能。02、反思难点,展望未来:各个应用场景中还需要解决哪些问题,以及精密增材制造技术未来的发展趋势?“未来能不能实现在一个部件上有两种双材料的应用?”李元超表示目前仍有许多材料领域的问题亟待解决,特别是材料的生物相容性和种类受限性。虽然树脂和陶瓷材料的引入进一步拓展了微纳 3D 打印的应用场景,但为实现更多功能和更广泛的应用,仍需开发新材料、高分子材料、可植入材料来实现双材料折叠结构。“除了材料的多样化,生物相容性和透明度也是非常重要的!”吴蕾站在生物领域中的应用挑战和发展方向的角度,指出除了材料的多样性,材料的生物相容性和透明度也非常重要。当前对显微成像依赖性较强,而打印件的清晰成像存在一定困难,因此常常需要使用透明材料进行组装。同时,光敏树脂材料在荧光成像方面存在荧光背景干扰问题。长期来看,在细胞学和器官芯片的研究中,微纳3D打印技术还需继续不断优化打印工艺和材料。”有了摩方精密这把好枪没弹药不行,弹药是什么?就是材料!“江斌围绕微纳3D打印技术在半导体和平板显示领域中的应用挑战及发展前景分享观点。尽管微纳3D打印技术具有巨大潜力,但当前材料方面的问题限制了其大规模应用。例如所需的材料特性如刚性、强度、防静电特性、防吸水性等,对于行业应用场景具有关键意义。其中微纳3D打印线路板依旧存在技术挑战。目前,尽管常规制造方法已能实现多层电路板,但周期较长且精细度不足。发言者认为,若能借鉴微纳3D打印的精细能力,实现多材料混合和高层次电路板制造,有望实现更高层次的电路板制造,推动我国电子产业的进步。“3D打印这个行业最需要的是融合和合作,如果说很多事情都是一家企业去做,或者说你自己去做,那一定做不好。”周建林阐述了多年来在行业的经历和观察,增材制造行业最需要的是融合和合作,单一企业难以应对所有的挑战。此外,材料研发要面向市场需求,特别是体外医疗器械材料等领域。他提到虽然多材料解决方案也是行业发展的趋势之一,但需明确市场具体需求和技术实现难度。另外,在摩方精密的产业化发展进程中,不仅在设备和技术端加紧研发创新,在布局终端应用方面,也加大投入及科研力度,例如牙齿贴面、生物芯片等。最后,他表示微纳3D打印行业的生态链正在壮大,也期待越来越多的优秀团队加入,未来挑战还将面临终端应用的爆发。而摩方精密在设备、材料和应用方面都积极投身布局,期待与行业伙伴共同推动精密增材制造行业的发展。圆桌论坛环节在意犹未尽中画上圆满的句号。此次论坛将作为一个开始,期待与更多精密增材制造行业专家学者、企业家们交流技术难题,携手攻克精密增材制造领域的瓶颈。让我们一起探索,共同开创产业发展的新篇章,迈向更加美好的未来。
  • 上海精密科学仪器有限公司喜迁新址
    各位新老客户: 因公司发展需要,上海精密科学仪器有限公司已于2011年10月搬迁到以下新址: 地址:上海市闵行区莘北路505号 邮编:201100 电话:021-64880808(总机) 021-64086090(市场营销部) 传真:021-64827520 网址:www.spsic.com 此次公司迁址所给您带来的不便,我们深表歉意。感谢大家长期以来给予上海精密科学仪器有限公司的支持和厚爱,我们将一如既往的为您提供最优质的产品和服务。谢谢! 特此告知! 上海精密科学仪器有限公司 2011.10
  • 上海精密科学仪器有限公司服务热线电话
    因电话线路调整,原上海精密科学仪器有限公司服务热线电话号码021-64755223取消,为了更好地为用户服务,保证服务热线的畅通,现将另外二门营销管理部电话也增开通服务电话。 调整后上海精密科学仪器有限公司服务热线电话号码为: 021-54481993 021-64515445 021-64379467 特此公告!由此给大家带来的麻烦,敬请谅解! 上海精密科学仪器有限公司营销管理部 2009.12.18
  • 我国科学家在单分子精密测量方面取得重要进展
    精确测定分子的化学结构、识别其化学物种一直是表面科学的核心问题,即使在单个分子层次上,分子结构、电子态及其激发态、化学键振动、反应动力学行为等多维度的内禀属性也表现出显著的特异性。分子多维度内禀参量的精密测量是一个极具挑战性的前沿问题。在国家重点研发计划“纳米科技”重点专项支持下,我国科学家发展了多种扫描探针显微成像联用技术,实现了对单分子在电、力、光等外场作用下不同内禀参量响应的精密测量,在单化学键精度上实现了单分子多重特异性的综合表征,突破了单一显微成像技术的探测局限。研究人员利用这一高分辨的综合表征技术,以并五苯分子及其衍生物作为模型体系,结合电、力、光等不同相互作用,实现了对电子态、化学键结构和振动态、化学反应等多维度内禀参量的精密测量。实验结果表明纳腔等离激元激发是导致特定吸附构型下C—H键选择性断裂的原因,阐明了Ag(110)表面吸附的并五苯分子转化为不同衍生物的机理。此外通过集成高灵敏度的单光子计数器,把拉曼光谱的实空间成像速度提高了2个数量级,成功地实现了并五苯分子化学反应前后的动态跟踪与测量。该多维度表征技术方法将为表面催化、表面合成和二维材料中的化学结构与物种识别,以及构效关系的构建提供可行的解决方案,在表面化学、多相催化等研究领域具有重要的科学价值。相关研究成果于2021年2月发表在Science上。
  • 沈阳自动化所高精密测量技术取得新突破
    近期,中国科学院沈阳自动化研究所智能检测与装备研究室IDE团队在国家重点研发计划项目的支持下,经过艰苦攻关,创新性提出了高负载大可变量程的大型圆柱度测量新方法,并依此方法研发了大型圆柱度测量仪。  圆柱度是精密回转类零件重要的精度指标之一。目前,圆柱度测量仪大多通过接触式传感器获取被测目标信息,采用精密转台回转的方式实现测量,如英国Talyrond公司研制的最大测量直径达1.6米的1600型圆柱度测量仪。接触式传感器的可形变量极小,在圆柱度测前定心调整过程中,大偏心距累积的运动定位误差极易超出传感器的极限行程而造成传感器损坏。受被测对象的尺寸、重量及高精密转台的制造技术等因素的影响,过大的载荷将严重影响精密轴系的回转精度,所产生的随机误差难以通过算法有效补偿,无法满足大型工件的高精度测量需求。对于直径超过2米的大型轴承套圈,由于零件尺寸巨大、圆柱度测量精度要求高以及测量环境的局限性,现有的接触式传感器与转台回转的测量方式难以满足其测量要求。因此,亟需研究针对大型回转类零件圆柱度的现场快速精密测量方法及相应的评定技术。  沈阳自动化所智能检测与装备研究室IDE团队提出的高负载大可变量程的大型圆柱度测量新方法采用具有精密、隔震等特性的气浮驱动技术,配合精密耦件,通过测前快速自适应偏置调整技术实现工件测前自动定心,采用精密测头回转的方式快速获取有效测量信息。在测量原理方面,提出了更完善的圆柱度测量模型及误差分离算法,测前定心与实际测量采用分立的运动控制系统,既解决了大型工件的载荷问题,又能够通过模型参数拟合的方式实现偏心、测量线偏置、被测圆柱轴倾斜等误差的精准分离;测量系统采用对称式双测头测量方案,综合了非接触式位移传感器安全、柔性的特点与接触式位移传感器精密、可靠的特性。本方法的提出突破了传统测量方法在大型圆柱度测量过程中的局限性,实现了大型回转类零件圆柱度测前自适应偏置调整和现场快速精密测量。大型零件圆柱度测量仪样机  目前,该研发团队已完成大型圆柱度测量仪原理样机的研发工作,并在《光学精密工程》《中国激光》等高质量期刊发表相关论文2篇,申请发明专利4项。经过国家权威计量专家及天津计量院的检定,大型圆柱度测量仪样机的回转精度为42.6nm,Z向导轨精度139nm/100mm,最大测量直径为2500mm,且其测量范围可根据使用需求进一步拓展。这意味着该原理样机的核心技术指标已达到国内领先、国际先进水平。本项目的实施将进一步夯实我国大型轴承及以大型轴承为核心基础部件的高端装备的制造技术基础,填补直径大于2米的大型轴承圆柱度测量仪的国内空白,掌握大型圆柱度测量仪的核心技术,提高轴承及相关行业的自主创新能力,为我国高铁、风电和高档数控机床等高端装备制造业的进一步发展提供保障能力,对我国从制造大国迈向制造强国,具有重要的现实意义和巨大的社会经济效益。
  • 深化精密科学仪器在物质文化遗产保护中的应用
    4月7日上午,“文化遗产保护中的光学精密检测与科学仪器”高层论坛在深圳五洲宾馆拉开帷幕。为期一天的论坛邀请到近二十位两院院士以及来自光学工程、仪器科学与技术、计算机应用、文物保护、考古学及博物馆等各领域的知名专家学者,共同探讨我国物质文化遗产保护和研究中的相关科学技术与产业转型的发展趋势,以及对仪器装备的需求。   本次论坛由中国工程院信息与电子工程学部主办,精密测试技术及仪器国家重点实验室(天津大学、清华大学)、深圳大学、北京信息工程大学、深圳市科技创新委员会、深圳市文体旅游局、福田区人民政府、深圳易尚展示股份有限公司等联合承办。   中国经济网记者获悉,目前我国物质文化遗产科学研究和保护的总体形势严峻,缺乏统一组织实施的多学科、多技术的科学系统工程 我国物质文化遗产认知与保护的科学理念和科学化水平亟待提高,诸多共性、关键科学与技术难题尚未解决 物质文化遗产科学研究与保护的装备总体落后,科学技术的有效支撑明显不足。   在论坛上,与会专家们指出针对上述一系列问题,应该深化仪器科学与技术设备在我国物质文化遗产保护领域的应用 并在“国家文化科技创新工程”的总体部署下,积极参与即将启动的“国家物质文化遗产的科学认知和保护研究”的重大专项计划以及国家其他相关重大专项计划,通过“政-产-学-研-用”结合贯通的途径切实推动我国物质文化遗产科学研究与保护仪器装备的发展,提高文化遗产科学认知和科学保护整体水平。   正如深圳市易尚展示股份有限公司相关负责人在会上所示,目前可利用其自主研发的3D数字成像和虚拟现实技术、数字化博物馆和网上商城等新技术将传统的实体展示发展到数字化的网上展示,这不仅对中华文化的传承具有深远意义,也为企业提供商品的数字化扫描成像,对全市3D产业有着推动和示范作用。
  • 专注精密光学检测,立仪科技获数千万A轮融资
    近日,3D工业视觉传感器供应商立仪科技获得浩澜资本独家投资的数千万人民币的A轮融资,据悉,本轮融资将主要用于市场拓展、新品研发及补充流动资金。立仪科技成立于2014年,是一家专注于精密光学检测的公司,旗下有光谱共焦传感器等产品。公司的点共焦传感器已经量产,且服务多家头部客户;线共焦产品原型机已打样,正研发商业量产版本。主流的3D工业视觉的技术路线包括线激光、光谱共焦、条纹结构光、TOF、双目等技术路线。光谱共焦传感器是目前市场精度最高且能应用于各种特性的表面和复杂形状测量场景的新型传感器,其市场主要被国外厂商占据,但国产率较低。光谱共焦传感器的原理是通过使用特殊的透镜及光学系统,拉开不同颜色光的焦点分布范围,形成特殊放大色差,使其根据不同的被测物体到透镜的距离,会对应一个精确波长的光聚焦到被测物体上。通过测量反射波的波长,就可以得到被测物体到透镜的精确距离。光谱共焦目前正处于技术迭代周期。激光技术的研发目前已逐渐见顶,而市场对测量传感器的需求越来越广,市场需求正从人工监测向自动化监测产品发展。与传统的激光相比,光谱共焦技术精度较高,且材料适应性更广,稳定性更高。立仪科技创始人兼CEO刘杰波告诉36氪:“我们之前曾做过三维激光扫描研究,过程中意识到激光扫描很难完成一些对高精度扫描有需求的测试任务,便开始向光谱共焦转向。”目前,立仪科技有点共焦位移和线共焦位移两类传感器产品,产品型号超百种。点共焦传感器上,立仪科技在拿到天使轮融资后,于2019年完成点共焦原型产品的量产。至今,公司的点共焦已经迭代到第三代,进入华为、三星、苹果供应链。除在产品设计上有着多项创新外,公司还开发了为国外禁止出口的激光干涉光谱共焦校准仪等专用仪器工装,且工艺经过量产验证,能帮助产品更好生产。在性能上,其传感器可以做到光强提高200%,线性度提高200%,反射干扰降低50%。价格上,产品售价比国外产品低。产品示意图公司2020年开始研发线共焦产品,目前已有原型机,是已能完成三维形状物体的扫描,具有精度高材料适应性好、无盲区、效率高等优点,可广泛应用于半导体、新能源、3C等领域。可应用领域据刘杰波介绍,线共焦传感器进口产品占 99%以上市场,售价昂贵,立仪科技可以做到同时解决漫反射和曲面镜面材质检测的技术,具备性能优势。本轮融资完成后,立仪科技也将集中精力,研发商业化量产版本线共焦产品。未来,公司还将继续研发高光谱+AI传感器和光纤传感器。公司的光谱共焦产品有着7、8年的积累,服务了半导体、新能源与3C、先进制造设备、精密仪器、科研院校等领域,面向京东方、天马等客户都有着数百套的出货量。经过长期打磨,立仪科技对市场需求和行业认知理解深刻。据刘杰波介绍,目前公司在国产品牌中市场占有率排名第一。在营收上,公司2022年预计完成数千万营收,较2021年有两、三倍的增长。在创始团队上,公司创始人兼CEO刘杰波有着十几年的精密光学测量研发经验,曾任数家世界500强公司高管,在光机电软件上融会贯通。公司首席科学家张巍博士曾就职于中科院物理研究院,有着丰富的光谱、激光等研究经验。目前,公司共有60多名员工,在深圳、苏州、成都、长沙都设有办事处,研发占比50%以上。
  • 谭久彬院士谈精密测量:科学探索的“眼睛” 高端制造的“尺子”
    科学家门捷列夫说:“科学是从测量开始的。”“现代热力学之父”开尔文有一条著名结论:“只有测量出来,才能制造出来。”人类科学研究的革命,工业制造的迭代升级,都离不开测量技术的精进。在当代科技和工业领域,高水平的精密测量技术和精密仪器制造能力,是一个国家科学研究和整体工业领先程度的重要指标,更是发展高端制造业的必备条件。随着精密测量技术不断进步,其在科学研究、工程科技、现代工业、现代农业、医疗卫生和环境保护等领域发挥着越来越重要的作用。精密测量是工业生产的倍增器精密测量是一个大的泛指的范畴。凡是准确度很高的各类测量,都可称之为精密测量。在精密和超精密工程领域,精密测量有具体的数量级,是指测量准确度在1微米至0.1微米量级的测量,超精密测量是指测量准确度优于100纳米,如10纳米、1纳米,甚至皮米(千分之一纳米)量级的测量。精密测量兴起于工业大生产。规模化大生产是现代工业的重要特征,产业分工与专业化配套越来越细化,地域分布越来越广,产业链遍布全世界。也就是说,一个产品由成百上千甚至成千上万个零部件组成,这些零部件不可能由一个厂家生产,需要联合遍布各地的多个优势厂家。比如一部智能手机有1600多个零件和元器件,由分布在世界上10多个国家和地区的150多家工厂提供。这样做,能大批量标准化生产,生产效率高、质量高、成本低,优势明显。但技术层面存在一个难题——面对如此多零件、元器件,其中任何一个的尺寸精度或其他技术指标不合格,就无法集成到一起。为解决这类问题,国际标准化组织(ISO)和国际计量局(BIPM)制定了一系列标准与规范。依据这些标准与规范,国际计量局将公认的标准量值传递给每一台测量仪器,以保证这个标准量值在全世界范围内一致。之后,生产厂商使用测量仪器,对产品的每一个零件和元器件的所有技术参数进行精密测量。这样才能保证所有的测量仪器都是精确的,测量数据都是精准的,进而成千上万的零件或元器件具有互换性。通俗地说,就是不同厂商的产品都是合格的、好用的。由此而来,精密测量已成为促进科技发展的新兴学科。精密仪器助力科学新发现怎样进行精密测量?这就需要实施精密测量的工具——精密仪器。精密仪器包括各类高端测量仪器、分析仪器、成像仪器、诊疗仪器和各类实验仪器等。在帮助工业生产“把关”的同时,精密仪器也是科学研究的有力工具。纵观各国科技发展历史,不难发现,科技强国一定是基础研究强国,基础研究强国一定是测量与仪器强国。大多数现代科学发现和基础研究突破,都是借助先进的精密测量方法和尖端测量仪器实现的。引力波探测就是一个典型例子。引力波探测是直接验证爱因斯坦广义相对论、探索宇宙起源和演变的实验,具有重大科学价值。但引力波信号极其微弱,探测难度极大,采用超高分辨率的远距离激光干涉测量方法探测,是目前最有优势的技术途径。也就是说,激光干涉测量仪的测量准确度,将直接决定探测引力波的极限能力。如果激光干涉测量仪建立在地球上,其互为垂直的两路激光测量臂长至少要达到4000米。只有满足这一条件,引力波引起的激光测量臂长极其微小的变化(不超过质子直径的万分之一)才能被测量到。如果按比例放大,这一超高分辨率测量相当于在绕地球1000亿圈的长度上,检测出不超过一根头发丝直径的长度变化。经各国科学家共同努力,2016年人类首次直接测量到高频段引力波,3位相关科学家因此项成果获得诺贝尔物理学奖。就科学研究而言,这样的探测还远远不够。为测量到低频段引力波,必须将激光干涉测量仪建立在太空环境中。这样,其互为垂直的两路激光测量臂长才能够达到数十万千米到数百万千米,激光干涉测量仪的测量准确度才有望达到1皮米。引力波的例子很好地证明了,测量技术有多精密,科学探索就能走多远。只有测量出来,才能制造出来对国家而言,精密测量与装备制造业水平紧密相关。装备制造业向中高端跨越的关键是提升制造质量,而提升制造质量的关键则是提高精密测量能力。只有通过精密测量,才能知道产品哪里不合格;只有通过大量精密测量数据的积累,才能找到产品不合格的根源与规律;只有基于精密测量数据建立起成体系的误差补偿模型,才能有效实现制造精度和产品性能的精确调控,产品质量才能在不断的精确调控中逐渐提升。超精密光刻机的研制,很好地证明了这个结论。超精密光刻机被称为“超精密尖端装备的珠穆朗玛峰”,挑战着人类超精密制造的精度和性能极限。超精密光刻机是在超精密量级上把最先进的光机电控等几十个分系统、几万个零部件集成在一起,使其高性能协同工作。它是人类装备制造史上复杂程度最高、技术难度最大、综合精度性能最强的尖端装备之一。它在高速和高加速度下,达到纳米级的同步精度、单机套刻精度和匹配套刻精度等,这与传统的精度提升环境完全不同。超精密光刻机的制造精度已接近现有制造能力的极限,其精度提升一点点,通常都要付出几倍十几倍的努力。比如,用于28纳米节点制程的DUV光刻机拥有7万多个光机零件,涉及上游5000多家供应商。这些零部件对精度和稳定性的要求极高,只有发挥供应链上所有顶尖制造商的技术优势,才能全部达到标准,超精密光刻机才能研发成功。任何一个重要零件的不合格,都会导致超精密光刻机研制失败。以其中一个构件——激光反射镜的制造精度为例。它由微晶玻璃制成,有108项尺寸公差和62项形状、位置、方向公差,还有内部应力等技术要求。要完成这样一个复杂构件的超精密测量,需要20多种专用超精密测量仪器。而光刻机有7万多个光机零件,其中80%以上的零件属于精密和超精密级,需要700多种专用精密和超精密测量仪器。如果没有成体系的专用超精密测量技术与仪器来管控制造精度,就不可能制造出合格的零件,也就不可能装配调试出合格的部件与分系统,更不可能制造出合格的光刻机整机。精密测量技术还推动了各国建立国家测量体系。它能够有效管控工业测量体系,保障整个制造链的质量,赋能高科技产业高质量发展。对大众而言,直观感受就是所购买的工业产品质量变好了、更好用了。目前工业发达国家的产品都经历了从低质量向高质量的曲折发展历程。正是因为建立起了完整的精密测量体系,培育起了一批顶尖超精密仪器企业,才能对高端装备制造形成强有力支撑,才能打造出诸多国际驰名品牌。我国正在向世界科技强国、制造强国和质量强国迈进,构建新一代国家测量体系成为关键一环。今年1月,国务院印发《计量发展规划(2021—2035年)》,明确提出加快构建国家现代先进测量体系,推进计量标准建设。我国精密测量领域科研工作者将继续勇担重任,以与时俱进的精神、革故鼎新的勇气、坚忍不拔的定力,为中国制造备好“尺子”,为科技强国建设不懈奋斗。作者:中国工程院院士、哈尔滨工业大学教授谭久彬
  • 奉化一精密仪器铸造公司起火
    奉化市西坞街道白杜南岙村一精密仪器铸造公司内注蜡车间突发大火,消防奋力扑救。   2月21日5时10分许,位于浙江省奉化市西坞街道白杜南岙村一精密仪器铸造公司内注蜡车间突发大火,火势迅速蔓延至整个车间,危及与之毗连厂房。危急时刻,消防官兵迅速赶到,经过2个多小时的奋力扑救,大火成功被扑灭,将损失降到最低。   早上5时10分左右,奉化消防连续接到群众报警,称奉化市西坞街道白杜南岙村一精密仪器铸造公司内注蜡车间发生火灾,内有大量的石蜡,情况十分紧急,请求消防官兵救援。接警后奉化消防立即出动4车20名消防官兵赶赴现场。由于石蜡燃烧速度快、火势猛、烟雾大,将给救援工作带来很大的难度。   到达现场后,只见熊熊火焰不断的翻滚着,烟雾迷漫,热浪袭人,现场聚满了围观的群众。据该厂一名职工介绍,当时他正在相邻的员工宿舍休息,突然有人说注蜡车间着火了,当时他还没有反应过来,就顺势朝该车间方向看,有浓烟飘出才&ldquo 惊醒&rdquo 他,发现注蜡车间着火了就立即报警,并组织全体员工拿灭火器先去扑救,同时对临近车间内货物进行撤离。可是火势蔓延太快,灭火器根本起不了作用,只能眼睁睁的看这火势蔓延至外面。   消防官兵赶到现场时,火势正猛烈燃烧,如不及时扑救,将会危及到毗邻的生产车间。据悉,该车间存放着大量的石蜡模型数量大概有2吨左右,一旦蔓延开来将带来不可挽回的巨大损失。   消防人员经过对现场仔细勘察,指挥员立即下令,采用&ldquo 立体包围&rdquo 的战术,命令两名战士占据石蜡的仓库西侧制高点出一支水枪遏制火势 两名战士占据厂房东面出一支水枪阻断火势向北侧绵延 高喷车在厂房另一角出水压制整个火场,由于火场供水需求大,而厂区内现有的消防栓不能正常供水,其余供水人员只能从离厂区300左右的南岙河进行供水。在了解情况后,通讯室立即联系辖区莼湖、溪口两个消防中队赶赴现场增援。20分钟左右,莼湖、溪口两个消防中队增援力量相继也赶到现场。   30分钟后,车间内火势被控制,但由于车间内石蜡模型堆积多而厚,水流只能扑灭表面一层火,为彻底消灭火灾,指挥员下令所有水枪换成泡沫扑救覆盖火点,经过2个多小时的奋力扑救整个车间的大火被扑灭,消防官兵在确认无再复燃的危险后,收拾好器材归队。   据悉,该格雷特精密仪器铸造厂主要生产精密仪器和各类石蜡磨具。在询问该厂负责人时了解到:&ldquo 我这个公司都成立十年了,还从来没有发生过火灾,里面的石蜡在没有明火的情况下是不会着火的,可能是24小时运行的冷风机过热引起。&rdquo   目前,起火原因和损失情况正在进一步调查当中。
  • 【中国梦· 践行者】专注精密海洋仪器研发 她让多项自主核心技术突破国外垄断
    p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/cf191c16-171a-497b-bcc3-b66a86deae7d.jpg" title=" da7cfa9f-c40f-44bd-a5a9-bbebd66eda0f_meitu_2.jpg" alt=" da7cfa9f-c40f-44bd-a5a9-bbebd66eda0f_meitu_2.jpg" / /p p style=" text-align: center "    strong 李彩 /strong /p p    电路板、传感器、测量仪......在中国科学院南海海洋研究所海洋监测技术实验室里,摆放着各式各样的仪器零部件,以及由这些零部件组装而成的测量仪样机。这些仪器有的似透明玻璃匣子,有的像“金属饮水机”,还有的形如钢铁八爪鱼,从硬件研发、软件编写到样机组装调试,都由热带海洋环境国家重点实验室女研究员李彩和她的研究团队完成。其中水体体散射特性快速剖面测量技术、海水营养盐高灵敏度分析技术、水下光学仪器及视频摄像窗口防污染技术等达到国际先进水平,部分核心技术突破了国外垄断。 /p p   李彩是广州为数不多的、从事精密海洋仪器研发的女科学家之一,她是如何走上科研道路,掌握一项项“神技”的呢? /p p   探海仪器:自主创新成果应用前景广泛 /p p   李彩及其团队主攻海洋光学和环境监测技术及相关仪器开发,这些项目分别被纳入国家重点研发计划,中科院A类专项,广东省、广州市重点科研项目等。 /p p   研究团队的其中一项重要成果,是自主研发的基于阵列式快速探测技术的多角度水体体散射函数剖面测量仪样机。在实验室里,李彩向记者展示了一台有8个检测探头、外形如八爪鱼的仪器,这是我国第一台多角度水体体散射测量仪,在水色遥感、近海灾害预警预告及海洋生态系统建模等领域具有广泛的应用前景。“这个‘钢铁八爪鱼’,在我国南海、大亚湾等典型水体都曾多次服役,获取了宝贵的第一手现场实测数据。多年来经过多次改良,仪器的性能已逐步趋于稳定,未来还将根据需要对其进一步优化、拓展。” /p p   研究团队还有另一项自主研发的重要成果——海水营养盐要素高灵敏度原位快速测量仪,它由团队自主研发拥有多项自主产权技术。李彩介绍,该仪器可以用来测量海水中的主要营养要素,对于水环境监测、水质评价,赤潮预警等有重要意义。未来,这一仪器的开发将逐渐步入产业化。 /p p   仪器研发涉及方案可行性研究、关键技术攻关、功能模块软硬件设计、仪器组装及性能测试等。从小小的组件到能在水下投入使用的仪器,过程极为复杂。李彩回忆,2009年至2010年在攻关海水营养盐在线分析仪863项目时,由于相关技术属首次探索,时间短、任务重,曾持续近一年的时间几乎无休息日的赶工,经常熬夜到凌晨两三点,从硬件设计、软件开发到化学实验分析都要自己动手。化学分析仪器管路复杂,置于水中稍有溢漏就会功亏一篑,每一个环节都不能马虎。“过程是艰难的,但一步步踏实走过来,一个实实在在的东西按照自己的预想实现时,会觉得一切都是值得的。” /p p   恩师相助:从数学“差生”到理工科尖子 /p p   “我小学时候成绩很一般,尤其怕数学。”性格爽朗的李彩主动说起自己的成长经历。她告诉记者,后来走上科研道路与成长过程中多位恩师的帮助分不开。“上初二时,教数学的女老师待我特别好,此时我也慢慢开窍,喜欢上了数学。后来上高中、上大学,又遇到了多位好老师,我的数学成绩一直领先。”高中毕业报考志愿时,喜爱理工科、性格粗线条的李彩同时填报了焊接工程及计算机科学两个专业,最后被西北师范大学计算机系录取。 /p p   本科毕业后,成绩优异的她被免试保送到中国科学院安徽光机所读研究生,专门从事精密仪器研发。硕士毕业后,她曾有机会投身当时被认为待遇优厚的烟草检测行业,但是在导师的劝说和中科院南海海洋所课题组的殷切期望下,最终选择了海洋科学。 /p p   “在学习和科研的路上,老师和前辈对我人生道路的选择及研究的进步给予了很大的帮助。前辈们毫无保留地将自己所得教给我,让我十分感恩。”李彩说,仪器研发过程中,虽然也有艰辛挫折,但是做出的成品看得见、摸得着、用得上,能实实在在地服务社会,那种成就感是无法比拟的。 /p p   海上科考:“翻江倒海”后继续调试仪器 /p p   出生在甘肃一片干旱山区的李彩,上高中以前连小河都没有见过,后来却选择了与大海紧密相关的职业。每次出海,严重晕船的她,肠胃如汹涌的大海在翻滚,但为了完成任务,呕吐过后依然坚持作业。 /p p   海洋仪器研发离不开出海进行仪器性能测试,少则几天,多则几十天。2004年是李彩第一次出海,也是时间最长、记忆最刻骨铭心的一次。20多天的出海任务,严重的晕船致使她无法正常吃饭,“虽然头晕呕吐到‘脱相’,但每到一个站位,还是要硬撑着跟同事一起将仪器投入海水进行测试,结束后修改调试程序,记录数据,进行仪器性能分析。那时茫茫大海时常处于无信号的‘失联’状态,有手机通信信号的时候赶紧给家人打电话,一句话都说不出来,只剩下哭。” /p p   精密仪器研发涉及多领域学科,研发周期长、技术要求高,需要投入大量的精力,让许多人望而却步,选择这个职业的女性更是少之又少。“传统观念认为,女性的逻辑思维能力不如男性强。除此之外,仪器研发需要干许多比如拧螺丝、器件组装等体力活,表面看来也更适合男性。但我非常热爱我的工作,当一个仪器被投入使用时的成就感与喜悦感,对于我来说,是其他工作难以企及的。专注、细致、耐心,这些在女性身上更明显的特征,对于精密仪器研发也是非常重要的。”李彩表示。 /p p   广州创新英雄:李彩 /p p   博士,研究员,中国海洋学会海洋物理分会秘书长,广东省光电技术专家委员会委员,国家科技部、国家基金委、广东省科技计划、广州市科技计划项目评审专家。长期致力于海洋光学及环境监测技术及仪器设备的研发以及生态物联网技术及工程等研究。获广州市科学技术进步二等奖,安徽省科技进步奖、中国科学院大恒光学奖,2012年入选广州珠江科技新星。 /p p   创新感言 /p p   “仪器研发需要创新,但创新不能只停留在想法上,而是要落到实处,把创新的灵感逐步转化成一个真正的实物。从思路的初步形成,到做成实验室样机,再到投入应用,当中有一系列的难题要攻克,这是一个复杂的过程,是一场持久战,不能急于求成。作为科学仪器研发人员,不仅要刻苦攻关突破创新,还要将创新落实到产品和应用,这样才能真正实现自己的价值。” /p p br/ /p
  • 3分钟了解激光干涉仪——最精密的尺子
    本文作者:清华大学张书练教授1. 激光干涉仪的发展史做衣量身、体检量高都由尺子完成,这些日常的尺子的刻度是毫米。机械零件加工和检验都要用尺子,在机械制造企业,卡尺、千分尺随处可见,其精确度是0.1 μm,1 μm。1887年迈克尔逊(Michelson)和莫雷(Morley)研究以太[1]是否存在,使用了光。他们以光波长作尺子刻度测量了水平面和垂直面的光速之差,第一次否定了以太的存在。他们利用的是光的干涉现象,这就是光学干涉仪的诞生。注[1]:根据古代和中世纪科学,以太被称为第五元素,是填充地球球体上方宇宙区域的物质。以太的概念在一些理论中被用来解释一些自然现象,例如光和重力的传播。19世纪末,物理学家假设以太渗透到整个空间,以太是光在真空中传播的介质,但是在迈克尔逊-莫利实验中没有发现这种介质存在的证据,这个结果被解释为没有光以太存在。1961年研究人员发明了氦氖激光器,开始用氦氖激光器作为迈克尔逊干涉仪的光源,从而诞生了激光干涉仪。图1是迈克尔逊干涉仪简图。迈克尔逊干涉仪是普通物理的基本实验之一。但今天在科学研究和工业中应用的激光干涉仪出于迈克尔逊,但性能远远胜于迈克尔逊。图1 迈克尔逊干涉仪简图基本上,激光干涉仪都使用氦氖激光器的632.8 nm波长的光,橙红灿烂的光束射向远方,发散角可以小到0.1 mrad,光束截面的光斑均匀。氦氖激光器还可输出绿光、黄光、红外光,但只有632.8 nm波长的光适合作激光干涉仪的光源。其它类型的激光器,如半导体(LD)、固体激光器等的相干等性能都远不及氦氖激光器,研究人员多有尝试,但都没有成功。激光干涉仪有很多应用,但本质都是测量中学课本讲的“位移”,诸多应用都是“位移”的延伸和转化。激光干涉仪有两个主流类型:单频激光干涉仪和双频激光干涉仪。单频干涉仪能做的双频激光干涉仪都能做,但双频干涉仪能做的单频干涉仪不见得能做。由于历史、技术和商业原因,两种干涉仪都有着广泛应用。但在光刻机上,双频激光干涉仪独占市场。单频干涉仪不需要对市场上的氦氖激光器进行改造,直接可用。但双频激光干涉仪用的激光器需要附加技术使其产生双频(两个频率)。历史上,双频激光干涉仪测量位移的速度不及单频激光干涉仪,自发明了双折射-塞曼双频激光器,双频激光干涉仪的测量速度也达到每秒几米,与单频激光器看齐了。按产生双频的方法,双频激光干涉仪分为塞曼双频激光(国外)干涉仪和双折射-塞曼双频激光(国内)干涉仪。现在干涉仪的指标:最小可感知1 nm(十亿分之1 m),可以测量百米长的零件,且测量70 m长的导轨误差仅为几微米。2. 测量位移的干涉仪和测量表面的干涉仪?有几个概念的定义比较混乱(特别是有些研究发展趋势的报告),需要注意。一是“激光测距”和“激光测位移”没有界定,资料往往鹿马不分。二是不少资料所说“激光干涉仪”实际上包含两种不同的仪器,一种是测量面型(元件表面)的激光干涉仪,一种是测量位移(长度)的激光干涉仪。如海关的统计和一些年度报告往往混在一起。激光测距机发出的激光束是一个持续时间纳秒的光脉冲,利用光脉冲达到目标和返回的时间之半乘以光速得到距离,完全和光的干涉无关。尽管激光波面干涉仪和测量位移(长度)的干涉仪都是利用光干涉现象,但仪器的设计、光路结构、探测方式、应用场合几乎没有共同之处。激光波面干涉仪能够测量光学元件表面的形貌,光束直径要覆盖被测零件,在整个零件表面形成系列干涉条纹,根据测量条纹的亮度(也即相位)算出表面的形貌,其光束口径、零件直径可达百毫米;另一种则是测量位移(长度)干涉仪,光干涉发生在直径几毫米光路上,表现为只有光电探测器(眼睛)正对着射来的光线才能“看”到光强度的波动,由波动的整次数和(不足半波长的)小数算出被测件的位移。 3. 双频激光干涉仪的原理和构成当图1的可动反射镜有位移时,光电探测器光敏面会感受到的光强度正弦变化,动镜移动半个波长,光强变化一个周期。光电探测器将光强变化转化为电信号。如探测到电信号变化了一个周期,我们就知道动镜移动了半个波长。计出总周期数测得动镜的位移。 (1)式中:λ为激光波长,N 为电脉冲总数。今天的激光干涉仪使用632.8 nm波长的激光束,半波长即316.4 nm。动镜安装在被测目标上与目标一起位移,如光刻机的机台,机床的动板上。为了提高分辨力,半波长的正弦信号被细分,变成1 nm甚至0.1 nm的电脉冲,可逆计数器计算出总脉冲数,再由计算机计算出位移量S。也常用下式表示动镜的位移, (2)其中∆f为目标运动速度为V时的多普勒频移。式(1)和(2)是等价的,可以互相推导推出来,仅是表方式的不同。图2是今天的双频激光干涉仪框图。它由7个部分构成。图2双频激光干涉仪原理框图(1) 双频氦氖激光器氦氖激光器上有磁体。磁体为筒形,激光器上加的是纵向磁场,称为纵向塞曼双频激光器。四分之一波长(λ/4)片把激光器输出的左旋和右旋光变成偏振态互相垂直的线偏振光。前文所说的双折射-塞曼双频激光器则是在激光器内置入双折射元件(图内未画出),并加图2所示的磁条。双折射元件使激光器形成双频,横向磁场消除两个频率之间的耦合。双折射-塞曼双频激光干涉仪不需使用四分之一波长片。双频激光器是双频激光干涉仪的核心,很大程度上,它的性能决定激光干涉仪的性能,要求波长(频率)精度高,功率大,寿命长,双频间隔(频差)大且稳定,偏振状态稳定,两频率之间不偏振耦合。这一问题的解决是作者较突出的贡献之一。(2) 频率稳定单元它的作用是保证波长(频率)这把尺子的精确性,达到10-8甚至10-9,即4.74×1014的激光频率长期的变化仅1 MHz左右。(3) 扩束准直器实际上是一个倒装的望远镜,防止光束发散。要求激光出射80 m,光束光斑直径仍然在10 mm之内。(4) 测量干涉光路测量干涉光路包括:从分光镜向右直到可动反射镜(实际是个角锥棱镜),向下到光电探测器2。可动反射镜装在被测目标上(如光刻机工作台上的反射镜),目标的移动产生激光束的频移Δf,Δf和目标速度成正比,积分就是目标走过的距离(位移或长度)。积分由信号处理单元完成。(5) 参考光路参考光路由分光镜-偏振片-光电探测器1实现,参考光路中没有任何元件移动,它测得的位移是“假位移”真噪声。噪声来自环境的扰动。信号处理单元从干涉光路的位移中扣除这一噪声。(6) 温度和空气折射率补偿单元干涉仪测量的目标位移可能长达百米,空气折射率(及改变)和长度的乘积成为激光干涉仪的最主要误差来源之一。用传感器测出温度、气压、湿度,信号处理单元计算出空气折射率引入的假位移,并从结果中扣除。(7)信号处理单元光电探测器1和2,分别把信号f1-(f2±∆f)和f1-f2的光束转化为电信号,±∆f是可动反射镜位移时因多普勒效应产生的附加频率,正负号表示位移的方向。电信号经放大器、整形器后进入减法器相减,输出成为仅含有±Δf的电脉冲信号。经可逆计数器计数后,由电子计算机进行当量换算即可得出可动反射镜的位移量。环境温度,气压,湿度引入的折射率变化(假位移)送入计算机计算,扣除他们的影响。最后显示。相当多的应用要求计算机和应用系统通讯,实现对加工过程的闭环控制。4. 激光干涉仪的应用一般说来,激光干涉仪的主要用途是测量目标的运动状态,即目标的线性位移大小、旋转角度(滚转、俯仰和偏摆)、直线度、垂直度、两个目标在运动的平行性(度)、平面度等。无论光刻机的机台,还是数控机床的导轨(包括激光加工机床),不论是飞行物,还是静止物的热膨胀、变形,一旦需要高精度,都要用激光干涉仪测量,得到目标的运动状态。运动状态用由多个参数给出。以光刻机两维运动中的一个方向运动时为例,位移(走过的长度)、机台位移过程中的偏 转( 角 )、俯仰 ( 角 )和滚转(角)都需要测出。很多类型的设备需要测量,如各类机床、三坐标测量机、机器人、3D打印设备、自动化设备、线性位移平台、精密机械设备、精密检测仪器等领域的线性测量。图3(a)(b)(c)(d)(e)是几个应用的例子。美国LIGO激光干涉仪实验室宣称首次直接测量到了引力波(2016),使用的仪器是激光干涉仪,单程臂长4 km。见图4。图3 激光干涉仪几个应用的例子来源:(a)(b)(c)由北京镭测科技有限公司提供,(d)(e)来自深圳市中图仪器股份有限公司网页图4 LIGO激光干涉仪来源:https://www.ligo.caltech.edu/image/ligo20150731c 5. 双频激光干涉仪发展存在的问题(1)国内外单频和双频激光干涉仪的进展及问题多年来,国内外在单频和双频激光干涉仪方面进步不大,特例是双折射-塞曼双频激光器的发明。由于从国外购买的激光器不能产生大间隔的双频光,原有国内双频激光干涉仪的供应商基本停产。以前作为基础研究的双折射-塞曼双频激光器被推到前台。双频激光器是干涉仪的核心技术,走在了世界前端,也解决了国内无源的重大难题。北京镭测科技有限公司的开发、纠错,终于使双折射-塞曼双频激光干涉仪实现产品化,进入先进制造全行业,特别是光刻机。北京镭测科技有限公司双折射-塞曼双频激光器达到指标:频率间隔可在1~ 30 MHz之间选择,功率可达1 mW。 频率差与激光功率之间没有相互影响,没有塞曼效应的双频激光器高功率和大频率差不能兼得的缺点。尽管取得进展,但氦氖激光器的制造工艺等是个系统性技术问题,需要全面改善。特别是,国外双频激光干涉仪的几家企业的激光器都是自产自用,不对外销售,因此,我们必须自己解决问题。(2)业界往往忽略干涉仪的非线性误差很长时期以来,业界认为单频干涉仪没有非线性误差。德国联邦物理技术研究院(PTB) 经严格测试发现,单频干涉仪也存在几纳米的非线性误差,甚至大于10 nm。塞曼效应的双频干涉仪也有非线性误差,也是无法消除。对此干涉仪测量误差,大多使用者是不知情的。到目前,中国计量科学院的测试得出,北京镭测科技生产的双频激光干涉仪的非线性误差在1 nm以下。建议把中国计量科学院的仪器批准为国家标准,并和德国、美国计量院作比对。非线性误差发生在半个波长的位移内,即使量程很小也照样存在。图5 中国计量科学研究院:镭测LH3000双频激光干涉仪在进行测长比对6. 双频激光干涉仪的未来挑战本文作者从事研究双折射-塞曼双频激光器起步到成批生产双折射-塞曼双频激光干涉仪,历经近40年,建议加强以下研究。(1)高测速制造业的发展很快,精密数控机床运动速度已达几m/s,有特殊应用提出达到10 m/s的要求。目前单频激光的测量速度还没有超过5 m/s。双折射-塞曼双频激光干涉仪的测速也处于这一水平,但其频率差的实验已经达到几十MHz,有待信号处理技术的跟进发展,实现10 m/s以上的测量速度。(2)皮米干涉仪市场上的干涉仪基本都标称分辨力1 nm,也有0.1 nm的广告。需要发展皮米分辨力的激光干涉仪以满足对原子、病毒尺度上的观测要求。(3)溯源前文已经提到,小于半波长的位移是把正弦波动信号电子细分得到标称的1 nm,和真实的1 nm相差多少?没有人知道,所以需要建立纳米、皮米的标准。作者曾做过初步努力,达到10 nm的纯光学信号,还需做长期艰苦的研究。(4)提高氦氖激光器寿命在未来很长一段时间,氦氖激光器仍然是激光干涉仪最好的光源,但其漏气的特点导致其使用寿命有限,替换寿命终结的氦氖激光器导致光刻机停机,会带来巨大经济损失。因此,延长氦氖激光器寿命十分有必要。没有测量就没有科学技术,没有精密测量就没有当今的先进制造,为此作者最近出版了题名《不创新我何用,不应用我何为:你所没有见过的激光精密测量仪器》的书籍,书的主标题似是铭志抒怀,而实际内容是一本地道的学术专著,书籍内容为作者的课题组近40年做出的创新成果总结。作者简介张书练,清华大学教授,博导。曾任清华大学精密测试技术及仪器国家重点实验室主任,清华大学光学工程研究所所长,主要研究方向为激光技术与精密测量,致力于激光器特性的研究和把这些特性应用于精密测量,是国内外正交偏振激光精密测量领域的的主要创始人。
  • 传承辟新、寻优勇进——访中国科学院上海光学精密机械研究所主任朱健强
    “珩”星虽陨,光耀长存。2021年7月21日是王大珩先生逝世十周年的日子,中国仪器仪表学会联合中国光学学会、中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,特别召开了王大珩先生学术思想研讨会。仪器信息网作为本次会议的支持媒体参加并报道了此次研讨会,并在会前采访到了上海光学精密机械研究所朱健强主任。围绕着上海光学精密机械研究所的建设与发展,朱健强分享了王大珩先生的故事。敏锐意识到激光的重要性1963年,苏联科学代表团来中国展示了其所谓的“高技术”——刮胡子刀片上有个洞,这个小洞就是激光打的。这也是最早的激光技术,在这个时候,王大珩先生敏锐地意识到“激光的重要性”。同年,他就向中国科学院建议,要成立专门的激光技术研究所。1964年,上海光学精密机械研究所(以下简称上光所)就在中国科学院的批复下正式成立。1986年,也是王大珩先生等科学家的倡议与领导下,中国科学院和原核工业部九院(现中国工程物理研究院)在上海光学精密机械研究所又成立了“高功率激光物理联合实验室”(以下简称联合室)。这些重要的举措为我国在激光领域的长足发展奠定了重要的基础,更让我国成为继美、法之后,第三个开展激光聚变的国家,使得我国的激光技术水平在国际上处于领先地位,有力地保障了我国核领域实验的开展。 重视科研队伍的培养王大珩先生非常重视科研队伍的培养。1958年,召集了当时国内光学领域的精英,在长春建立了长春光学精密机械学院(现长春理工大学),这些人才现在很多都成为了我国光学领域的顶级专家!后来,上海光机所的建立又培养了一批人才。实际上,人才的建设对于学科发展是有着非常深远的意义的。王大珩先生更是身体力行,即使在年近九十之际,仍会去到实验室,并特别强调:青年工作者们要注重工艺,要真正理解仪器和设备设计的原理。大珩先生精神永流传王大珩先生经常说,要坚持“传承辟新、寻优勇进”,这句话对朱健强有着很深远的影响,他在接受采访中反复提起。正是在这些耳濡目染,朱健强也讲述了曾经担任上光所所长时,做出的几件令他非常自豪的事情:2005年,上光所开始与以色列国家接触,共同建设以色列国家激光装置。6年的谈判时间才签下合同。这期间经历了与美国竞争、以色列质疑等重重困难,而上光所在如此压力下,只花了5年的时间就建成了以色列国家激光装置。这极大地奠定了我国激光技术的国际影响,美国专家在交流过程中的不吝赞扬代表了国际上对我国高技术的认可。2013年,上光所打造了激光领域内影响力最好的一本期刊(今年影响因子是3.599),该期刊中的一篇文章还被2018年诺贝尔奖获得者摩洛教授在颁奖词中引用,他特别点出中国的一些工作,有着非常了不起的进展。朱健强简单地提出了对当下科学仪器行业的一些看法。首先,对于青年工作者应重视传统工艺,传承成熟的技术;同时,还应该积极地获取新知识,开拓新领域。另外,重大科学仪器设备的研发,应该有一个带头人将问题解构清楚,从而有效推动工作。最后,他还提到要关注职业教育,就职人员要定期培训,让从业人员不断地学习,终身学习!更多内容请观看视频:王大珩先生虽然已经永远离开了我们,但是他对国家科学仪器行业带来的深远影响,他对国家战略布局所做出的重要贡献,他牵头组织建立的科研院所和高校,仍然历历在目!以大珩先生为代表的老一辈科学家们的科学家精神一直在影响着整个科学仪器行业、乃至整个科学届的人,科学家精神将不断地传承。
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