精密电动位移台

美国福禄克公司近日推出了由HART部门研发的全新1594A/1595A超级精密电阻测温仪，该仪器集准确度、价值和创新性于一身，可用于标准铂电阻(SPRT)、铂电阻(PRT)以及热敏电阻的检定和校准。　　Fluke1594A/1595A超级精密电阻测温仪具有足够的准确度，满足基标准实验室所需。其准确度高达0.06ppm(0.000015°C)，而其价格却经济实惠，完全可以满足二级实验室的预算需求。计量校准人员使用该超级精密电阻测温仪进行的所有测量都符合预期要求，方便随时验证，完全值得信赖。其领先于市场的特性包括：电阻比率自校准适用于所有测量，值得信赖；校准内部参考电阻，快速而简便；低测量噪声；快速的测量速度。

近日，岛津制作所精密电子万能材料试验机“AUTOGRAPH AGX-V系列”获得了 “iF DESIGN AWARD 2020”大奖。该奖项是授予卓越工业设计的国际权威设计奖项之一，主办方为总部设在德国汉诺威的iF International Forum Design GmbH。 本年度共有来自全球56个国家的7298件产品参赛，本产品获得了产品类奖项。这是继去年四极杆飞行时间质谱仪“LCMS-9030”之后的再次获奖。颁奖典礼将于5月4日在德国柏林举行。 德国iF DESIGN AWARD、红点与日本Good Design Award、美国Idea并列世界四大设计奖项。 除本次的“iF DESIGN AWARD 2020”大奖以外，岛津制作所精密电子万能材料试验机“AUTOGRAPH AGX-V系列”于2019年还获得了“日本优良设计大奖”——Good Design Award。 精密电子万能材料试验机 “Autograph AGX-V系列” 给人一种坚固耐用的印象，能让人切实感受到踏实感和可靠性。易操作界面、语音向导操作指南以及防护罩，改进后无论是谁都可以轻松、安全地进行操作。可以说是一款追求未来、理想的设计产品。

海顿科克直线传动是世界领先的直线运动产品制造商，公司最近发布了一个驱动精密显微镜窄片平台的应用，该工作平台移动的最小步长为15微米，最大推力为13N，在这个非常紧凑空间里的实现传动要求，无疑这是一个完美的机械结构，在精密的微流体或者光学仪器中经常会有这种需求。这个结构大约有22MM宽，25.2MM高，其行程最大可以达到64MM。 一个轻型的经过阳极氧化的铝合金型材做成的底座，底座两端分别安装有螺杆衬套和电机安装支架，整个结构的核心是海顿15000系列的永磁式直线步进电机，该电机已经成功应用在几千种结构应用中，该电机不需要复杂的控制设备，只需要简单的速度脉冲和方向信号。 整个结构的移动滑块是用带有自润滑效果的聚缩醛材料做成，滑块本身带有张紧弹簧，这能使滑块在运动过程中保证运动的精确性，滑块由2根涂有TFE涂层的直线滑轨做导向。滑块由KERK的螺杆驱动，螺杆由303不锈钢制成，并且由5种导程可选，分别是0.3MM,0.4MM,0.5MM,1.0MM,2.0MM,该螺杆一端固定在底座的螺杆衬套中，由于螺杆精密，所以当电机工作时，自然可以实现高精度的运动控制。 该电动载片平台结构还可以客户化定制，比如客户特定的底座，不同的行程（最高可达64MM）,传感器安装，客户化的布线等等，都可以根据客户要求定制。 更多信息请访问海顿直线电机（常州）有限公司网站http://www.haydonkerk.com.cn

精密位移传感器技术比较PIEZOCONCEPT 在其压电级中使用什么类型的位移传感器？为什么它优于其他传感器技术？PIEZOCONCEPT 使用单晶硅传感器，称为Si-HR 传感器。尽管它是应变仪传感器大系列的一部分，但它的性能优于其他两种常用技术（电容式传感器和金属应变仪）。这两种位置传感技术有其自身的特定缺点。 电容式传感器与 PIEZOCONCEPT 公司Si-HR 传感器的比较电容式传感器非常常用。他们提供了不错的表现，但他们对以下情况很敏感：• 气压变化：空气的介电常数取决于气压。电容测量将受到任何压力变化的影响。• 温度变化：同样的，空气的介电常数会随温度变化• 污染物的存在以上所有都会导致一些纳米级的不稳定性，因此如果您想实现真正的亚纳米级稳定性，则需要将它们考虑在内。即使可以对气压和温度进行校正，也无法校正其他因素（污染物、脱气）的影响。这解释了电容式传感器在真空环境中性能不佳的原因。此外，电容式传感器非常昂贵且体积庞大。因此，带有电容传感器的位移台不可能做的有像的 BIO3/LT3 这样薄，即使设计的好也会在稳定性方面进一步牺牲性能。因为它是一种固态技术，所以Si-HR 传感器的电阻不依赖于气压或污染物的存在。其次，温度变化会对测量产生影响（主要是因为材料的热膨胀），但这可以通过使用传感器阵列来纠正。基本上，我们为每个轴平行使用 2 个硅传感器 - 一个用于测量，另一个用于考虑由于温度变化导致的材料膨胀。金属应变计与 PIEZOCONCEPT Silicon HR 技术的比较金属应变计与我们的 Silicon HR 技术（也是应变计）之间的差异更大。金属应变计和硅传感器应变计之间存在两个巨大差异。竞争对手试图说所有的应变仪都具有相同的性能，因为它们测量的是应变。这是不正确的。半导体应变计在稳定性方面与金属应变计有很大不同。金属应变计和Si-HR 传感器（PIEZOCONCEPT 使用）之间的第yi个区别是应变系数：半导体应变仪（Si-HR）的应变系数大约是金属应变仪的 100 倍。更高的规格因子导致更高的信噪比，最终导致更高的稳定性。 更重要的是，第二个区别是金属应变计不能直接安装在弯曲本身上（即实现运动的地方）：金属应变计必须安装在某种“背衬”上。因此，它必须安装在执行器本身上，因为您没有足够的空间将其安装在挠性件上。仅在执行器上测量的问题是压电执行器有很多缺陷......存在蠕变或滞后等现象。因此，由于压电执行器的伸长不均匀，因此仅测量执行器的部分伸长率并不能精确地扣除其完全伸长率。通过对弯曲本身进行测量，我们不会遇到这种“不均匀”问题。由于上述原因，如果您比较应变计（金属）和 PIEZOCONCEPT 的Si-HR 传感器，在信噪比和稳定性方面存在巨大差异。 关于法国PIEZOCONCEPT公司 PIEZOCONCEPT 是压电纳米位移台领域的领宪供应商，其应用领域包括但不限于超分辨率显微镜、光阱、纳米工业和原子力显微镜。其产品已被国内外yi流大学和研究所从事前沿研究的知名科学家使用，在工业和科研领域受到广泛好评。 多年来，纳米定位传感器领域电容式传感器一直占据市场主导地位。但这项技术存在明显的局限性。PIEZOCONCEPT经过多年研究，开发出硅基高灵敏度位置传感器（Silicon HR）技术，Si-HR传感器可以实现更高的稳定性和线性度，以满足现代显微镜技术的更高分辨率要求。 PIEZOCONCEPT的目标是为客户提供一个物美价廉的纳米或亚纳米定位解决方案，让客户享受到市面上蕞高的定位准确性和稳定性的产品使用体验。我们开发了一系列超稳定的纳米定位器件，包含单轴、两轴、三轴、物镜扫描台、快反镜和配套器件，覆盖5-1500um行程，品类丰富，并提供各类定制化服务。与市场上已有的产品相比具有显着优势，Piezoconcept的硅传感器具有很好的稳定性、超本低噪声和超高的信号反馈，该技术优于市场上昂贵的高端电容传感器。因此，我们的舞台通过其简单而高效的柔性设计和超本低噪声电子器件提供皮米级稳定性和亚纳米（或亚纳米弧度）本底噪声。更多详情请联系昊量光电/欢迎直接联系昊量光电关于昊量光电：上海昊量光电设备有限公司是国内知名光电产品专业代理商，代理品牌均处于相关领域的发展前沿；产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、精密光学元件等，涉及应用领域涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国防及更细分的前沿市场如量子光学、生物显微、物联传感、精密加工、先进激光制造等；可为客户提供完整的设备安装，培训，硬件开发，软件开发，系统集成等优质服务。

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

自1917年生产第一台试验机以来，岛津制作所生产试验机已经有100多年的悠久历史，凭借丰富的测试经验和高端的制造工艺，业界最高级别的新型试验机AGX-V系列于2019年正式发布。采用高刚性框架、智能横梁、多处理器、多控制单元实现了高速采样和高精度自动控制。搭载了用户界面的智能控制器和支持直观操作的试验软件，可方便的创建试验条件和对试验结果进行数据处理。配置新型的行程限位开关和安全防护罩使试验操作更安全。1、先进功能的集合体自主研发的控制器搭载了2个处理器和3个控制单元。作为材料试验控制的基础，通过对通信、测量、控制各功能分散布局和频密时序设计，达到高速实时并行计算处理，实现了最高10kHz的超高速采样。新型自动增益调整功能可轻松的进行应变速率控制。超高速采样功能提升到10kHz（0.1ms间隔）采样频率，可有效测得脆性材料断裂瞬间的急速且微小的变化。载荷的精度保证范围扩大到1/2000，精度保证区间的扩大可进一步增大传感器的测量范围。对试验的初始阶段，也能准确测量。在之前需要根据载荷更换多个传感器的试验，现在使用一个载荷传感器即可对应，可减少更换次数和校准费用。外部输入端口最多可增设20个通道。可以从标准配件中选择模拟输入单元和数字输入单元，无需数据记录仪即可轻松收集更多数据。主机框架实现高刚性和高同轴度，达到ASTM E1012规定的Class10同轴度精度要求，提高了高强度材料和复合材料试验数据的可靠性。2、向操作人员和设备提供真正的安全性试验空间的前面和背面标准配有高透明度和耐冲击的聚碳酸酯材质的安全防护罩，防止试验片破断时四处飞散。具有联动功能，如果不关闭安全防护罩则无法进行测试和横梁返回的动作，降低事故发生的风险。 智能横梁能始终识别横梁当前的位置。当误操作导致夹具过于接近时，在发出碰撞警告的同时自动停止横梁移动。横梁始终监测试验力变化，检测到由于夹具或手的触碰引起试验力的变化时，将紧急停止横梁的移动。通过行程限位开关限制横梁的移动范围，可以有效地防止横梁和夹具碰撞。装置具有自检功能，能实时监视传感器放大器的校正信息、试验机运行状态、电源电压、通信状态等，出现异常时立即发出通知。3、获得测试结果更加便捷 多功能转接头将夹具连接到载荷传感器，可轻松连接拉伸夹具、压缩夹具、弯曲夹具等所有夹具。无需更换较重的转接头，使试验夹具的更换更简单易行，还可以将小容量的载荷传感器与其连接，在安装大容量载荷传感器的状态下，可以使用小容量的载荷传感器进行试验。 配置带LCD触摸屏液晶显示板的智能控制器，实现试验前夹具间距的调整、试验中测量值的显示等多种操作和信息显示。可根据环境选择声音，支持语音提示，防止人员误操作。 全新软件TRAPEZIUMX-V兼顾“简单操作”和“高级功能”，共5种可选软件具有可处理各种试验场景的灵活界面，配备视觉向导功能、可轻松设置试验条件，多种报告格式、更方便用户使用。创新点：1、配有大型LED液晶显示触摸屏的智能控制器。 能配合场景来显示合适的按钮和信息，实现试验前夹具间距的调整、试验中测量值的显示等多种操作和信息显示，可手动操作气动、液压夹具的开闭，用设计的操作音辅助操作。通过声音通知机器的状态使操作变得容易，比如通过声音通知机器试样的尺寸测量。音色可选,根据操作环境选择易听到的声音。2、配置了多用途连接件。 可有效减少连接件和较重试验夹具的更换次数，并可以安装小容量的载荷传感器，可以减轻重物安装的作业强度和危险性。高刚性和高同轴度框架的设计，确保可以达到ASTM E1012的10级精度。岛津精密电子万能材料试验机 AGX-V系列

上海汗诺仪器有限公司专业仪器设备生产商，汗诺仪器研发生产的精密增力电动搅拌器，功率小动力强，噪音低，寿命长，众多科研机构院校选择使用汗诺电动搅拌器，欢迎致电咨询，现现货特价供应，时间有限，速速抢购：18621653239 薄利明 电动搅拌器是在大功率电动搅拌的基础上改进而成，设有机械定时，搅拌棒选材不锈钢，有优越的抗腐蚀性能，操作简便，运转平衡，无级调速，小而强有力的马达能在较广的速度范围内对高粘度的液体溶液进行稳定精密的搅拌。转速有数字显示，准确、直观。特别适合搅拌大体积的样品，是石油、化工、冶金、纺织、食品、医药卫生、环保、生化实验室、分析室、教育科研的必备工具。 电动搅拌器JJ-40W功率：40W定时范围0~120分调速范围0~3000转/分580元JJ-60W功率：60W定时范围0~120分调速范围0~3000转/分620元JJ-90W功率：90W定时范围0~120分调速范围0~3000转/分680元JJ-100W功率：100W定时范围0~120分调速范围0~3000转/分800元JJ-160W功率：160W定时范围0~120分调速范围0~3000转/分1560元JJ-200W功率：200W定时范围0~120分调速范围0~3000转/分1900元JJ-300W功率：300W定时范围0~120分调速范围0~3000转/分2300元主要特点:【1】采用低压直流无刷电机驱动，无火花，力矩大，效力高，调速性好。【2】搅拌棒和叶片为优质不锈钢材料，耐腐蚀。【2】搅拌轴最大力矩： 0.7Nm。【4】适用介质粘度：0～100000mpas。

2020年05月20日庚子年农历四月二十八迎来二十四节气中的第八个节气——小满。 小满喜气满满---澳信喜获奖杯 ACCRECETH东精精密特约代理商成长奖银奖，感谢新老客户的支持与厚爱！愿你心满意得，赢得美好三平两满！小满不满，麦粒渐满；小满不满，干断田坎；小满小满，生活美满。《月令七十二候集解》有载：“四月中，小满者，物致于此小得盈满。”不满，则空留遗憾；过满，则招致损失。花未全开月未圆，人生最好是小满。澳信喜获奖杯 ACCRECETH东精精密特约代理商成长奖银奖今天让我们一起走入ACCRECETH东精精密圆度仪 科普小常识关于圆度仪的简单介绍　　圆度仪是一种运用回转轴法测量工件圆度的工具。圆度仪分为传感器回转式和工作台回转式两种型式。测量时，被测件与精密轴系同心装置，精密轴系带着电感式长度传感器或工作台作精确的圆周运动。今天圆度仪生产厂家给大家说一说圆度仪的知识与原理。　　圆度仪是一种测量零件回转表面(轴、孔或球面)不圆度的精密仪器。一般有两种类型：小型台式，把工件装在回转的作业台上，测量头装在固定的立柱上；大型落地式，把工件装在固定的作业台上，测量头安装在回转的主轴上。测量时，测量头与工件表面接触，仪器的回转部分(作业台或主轴)旋转一周。因回转部分的支承轴承精度极高，故回转时测量头对被测表面将发生一高精度的圆轨迹。被测表面的不圆度使测量头发生偏移，转变为电(或气)信号，再经扩大，可主动记载在圆形记载纸上，直接读出各部分的不圆度，供鉴定精度与工艺分析之用。广泛用于精密轴承、机床及仪器制造工业中。圆度仪由仪器的传感器、放大器、滤波器、输出设备组成。若仪器配有计算机，则计算机也包括在此系统内。　　圆度仪选用半径测量法，作业旋转式。该圆度仪旋转轴系选用高精度气浮主轴作为测量基准；该圆度仪电器部分由高级计算机及精密圆光栅传感器、精密电感位移传感器组成，圆光栅传感器、精密电感位移传感器计量视点、径向位移量，保证测量工件的角位移、径向值的精确度；圆度仪测量软件选用依据中文版WinXP操作系统渠道的圆度测量软件，完成数据收集、处理及测量数据管理等作业。圆度仪的正确操作规程，你都用对了吗？　　圆度仪的操作使用，该工具的作用相信大家都知道，正确的使用工具很重要，我们现在遇到许多仪器出现故障，主要的原因还是因为操作不当造成的，所以正确使用也是保障仪器性能的重要做法，我们常说到要保养某某机器，但其实只要正确使用，就不用过多的去保养。其他的产品也一样的道理，对于圆度仪来说，你知道如何正确使用吗？　　（1）圆度仪采用AC220V 50HZ电源，检查电源正确，并保持主机良好接地；　　（2）打开电源，启动计算机进入操作系统；打开圆度仪主机电源开关，启动工作台旋转，并预热15分钟；　　（3）将被测件安放在工作台中心，调整立柱及横臂手轮，使传感器的测针接触工件；　　（4）用手拨动工作台逆时针旋转，首先选择±100um档，用敲拨棒调整工件，使计算机上显示的模拟表头的指针摆幅最小；然后逐步提高放大倍率，反复此调整过程，提高对心精度。直到在±25um档时，表头的指针摆幅最小即可；　　（5）打开主轴电机开关，主轴旋转，当主轴旋转3周后，单击［开始测量］按钮开始测量；测量完成后，计算机将自动对测量结果进行分析并显示测量结果；这时，即可以对测量结果进行存储及打印输出；　　（6）仪器停止工作不用后，应关闭计算机及主机电源；取下工作台上的卡盘和被测件，同时，使传感器处于自由状态，不可使其承受外部力量；　　（7）使用本仪器前请首先了解使用说明书；被测件应认真清洁和等温；主轴严禁顺时针旋转；禁止冲击传感器。　　（8）定期给主轴加油，并保持仪器立柱、横臂、工作台等裸露部分清洁，并涂少许机油以防氧化生锈。

p　　据韩联社7月30日消息，据日本当地媒体和业界30日透露，日本最快将于8月2日举行内阁会议，处理将韩国排除在“白名单”之外的出口贸易管理令修订案。/pp　　韩政府自7月初日本公布出口贸易管理令修订案后,接连向世界贸易组织(WTO)和美国派遣高层人士，为阻止该修正案全力以赴，但日本的立场并未发生任何变化。/pp　　韩副总理兼企划财政部长官洪楠基在国会企划财政委员会提交的书面质疑答辩书中表示，如韩国被排除在“白名单”之外，日对韩出口限制对象有可能扩大，韩相关部门正在紧密配合可能发生的追加报复行为。/pp　　此外，strong韩国未来主要发展产业电动汽车以及对日本依赖度较高的化学、精密仪器/strong等将成为下一个目标。/pp　　据现代经济研究院分析，韩日主要产业竞争力的比较结果显示，纺织用纤维、化学工业、车辆、飞机、船舶等对日进口依存度超过90%。电动汽车电池和氢燃料电动汽车罐所需的必需材料和零件也大部分是日本产。日本在阻止对日依赖度高的产品向韩国出口的同时，在韩国的主力出口产品上设置非关税壁垒。/pp　　日本作为科学仪器强国，拥有诸多强势仪器品牌。以下从2019年年初C& EN杂志公布的2018年度全球仪器公司TOP20排位名单中的日本品牌，侧面展示日本科学仪器领域哪些知名品牌入围了世界前列。/pp　　strong2018全球仪器公司TOP20榜单中的日本品牌/strong/pp　　1) strong岛津/strong：位居榜单第2，2018年仪器销售额：21.8亿美元 /pp　　岛津产品包括光电式分光光度计、气相色谱仪、X射线分析仪等仪器。特别是在分析测试仪器、医疗仪器、航空产业机械等领域， 以光技术、 X 射线技术、图像处理技术这三大核心技术为基础不断推陈出新，满足广泛的市场需求。并在生命科学、环境保护等热点领域里不断钻研新技术，开发新产品。/pp　　2)strong日本电子/strong：位居榜单第14，2018年仪器销售额：6.48亿美元/pp　　JEOL的产品包括半导体、工业和医疗设备，但其65%的销售额来自C& EN追踪的科学和计量设备。 该公司生产电子光学、测量和分析仪器。电子光学仪器包括透射电子显微镜、能量过滤电子显微镜和光电子光谱仪。JEOL的测量仪器产品组合包括扫描电子显微镜、聚焦离子束系统和X射线荧光光谱仪，其分析仪器包括核磁共振系统、电子自旋共振系统和质谱仪。/pp　　3) strong日立高新/strong：位居榜单第15，2018年仪器销售额：6.13亿美元/pp　　日立高新技术有四个业务， C& EN跟踪的是第四个，科学和医疗系统业务，占公司年销售额的9%。该业务的产品组合包括液相色谱仪、质谱仪和分光光度计，它还制作聚焦光束和原子力显微镜。/pp　　4) strong尼康/strong：位居榜单第16，2018年仪器销售额：5.71亿美元/pp　　C& EN跟踪尼康的医疗保健业务，该业务包括生物显微镜、细胞培养观察系统和超宽视野视网膜成像设备。/pp　　5) strong奥林巴斯/strong：位居榜单第19，2018年仪器销售额：3.57亿美元/pp　　奥林巴斯相关科学仪器业务产品包括手持式X射线荧光分析仪、无损检测设备、工业视频内窥镜和显微镜以及生物显微镜。C& EN跟踪的奥林巴斯业务是生物显微镜，用于药物发现和临床病理学。/pp　　另外，在2016年之前，当榜单还是TOP25时（2017年榜单开始变为TOP20），strongHORIBA/strong公司也曾连续上榜，在2016全球仪器公司TOP25榜单中，HORIBA位居榜单第23，当时统计的2016年仪器销售额为2.37亿美元。HORIBA相关科学仪器产品包括光学光谱、分子光谱、元素分析、材料表征及表面分析等先进检测技术等。/ppbr//p

超高精密3D打印全球领军企业，重庆摩方精密科技有限公司（摩方）于今年1月低调完成由深圳启暄领投，老股东深创投、海通证券旗下广东南方媒体融合发展投资基金、以及日本大河通商等多家知名投资机构跟投的B轮融资。同时，在重庆两江新区的大力支持下，采用摩方技术，重庆两江协同创新区建设重庆两江超精密增材制造技术研究院，为我国工业企业及院校提供共享平台，推动原始创新制造技术在我国工业领域的应用。 重庆摩方成立于2016年，是目前全球唯一可以生产最高精度达到2μm并实现工业化的3D打印系统提供商，提供了一种超高精密加工的颠覆性手段。截止2021年5月，全球25个国家、近700家科研机构以及工业企业与重庆摩方建立了合作。作为一种平台型加工能力，摩方技术在众多领域得到应用。 高精密、复杂小型器件在工业领域中有着巨大的需求。然而，这类器件以目前的工业手段，无论是模具、CNC加工、还是传统3D打印，均面临成本极高，加工复杂等一系列难点。例如，在微波器件领域（例如毫米波，太赫兹波段），随着频率的不断提高，器件尺寸越来越小，传统加工难度极大。英国Flann Microwave，德国Dresden等公司利用重庆摩方高精密打印技术，结合金属化等后处理工艺，生产制造包括高精密陶瓷器件在内的众多精密微波器件。5μm镀铜涡轮机叶轮 摩方技术也被广泛应用于生产精密医疗器械、精密药物投送系统、精密电子器件、精密陶瓷器件等众多产品。精密陶瓷器件全球知名的美国休斯研究实验室（HRL）利用摩方技术，开发基于陶瓷的三维布线能力 在工业应用方面，众多全球行业巨头，均在使用重庆摩方的技术提供实现全新的产业能力，例如Alcon（全球最大的眼科医疗器械企业）、TE（全球最大的精密连机器企业）、Intuitive Surgical（全球最大的手术机器人企业，生产达芬奇外科手术系统）、Johnson & Johnson（全球最大医疗卫生产品公司）、美国Apple、日本Hirose、SDK集团等均已采购了摩方的精密打印系统。摩方系统及服务的其他客户包括Amphenol、Medtronic、HRL等众多国际前沿企业。我国企业凭借技术高度出口高精密制造设备至包括日本在内的传统精密制造强国的案例尚十分少见。美国3M公司称重庆摩方为“目前全球在亚毫米尺寸3D打印最好的技术企业”。 在科研领域，我国包括清华大学、北京大学、中科院、南京大学、北京航空航天大学等众多知名院校均已采购摩方系统。美国卡内基梅隆大学（Carnegie Mellon University）、纽约大学（NYU）、宾夕法尼亚大学（University of Pennsylvania）、日本东京大学、早稻田大学、新加坡南洋理工、英国诺丁汉大学（University of Nottingham）等国际知名学府和研究机构也均采购了摩方系统，助力前沿研发。 本次融资进一步加强了重庆摩方的现金储备，同时，将进一步扩大公司在材料、工艺及最终产品领域的研究开发及市场推动。

2022年12月12日，元成环境股份有限公司发布了关于收购硅密（常州）电子设备有限公司部分股权的公告。公告信息显示，2022年12月12日，元成环境股份有限公司（以下简称“公司”或“收购方”）与YOYODYNE，INC（以下简称“转让方”、“优友丹”）、Carl Robert Huster（以下简称“实际控制人（一）”）、Jessica Yan Huster（以下简称“实际控制人（二）”）签署了《关于硅密（常州）电子设备有限公司的股权收购协议》（以下简称“股权收购协议”）。转让方将其持有的标的公司51%股权（对应注册资本 357,000.00 美元）转让给收购方。各方同意，参考硅密（常州）电子设备有限公司（以下简称“硅密电子”或“标的公司”）股权评估值，经友好协商后确定本次交易的股权转让款合计为 11,345.00 万元。公告显示，2021年，硅密电子半导体清洗业务实现销售收入2677.45万元，销售净利润538.19万元 2022年1-9月已实现销售收入2875.34万元，净利润688.72万元。据了解，元成股份一直致力于建设生态文明，服务于大型基础设施建设工程，绿地生态景观工程、污染治理及生态修复工程、高端休闲旅游度假工程等项目。公司连续 15 年来被评为“AAA”级企业和“守合同重信用”单位，是国家级高新技术企业和浙江省知名商号。该公司表示，近年来公司传统园林绿化行业受各方面影响，以往的发展模式受到了较大挑战，近年来公司一方面通过投资控股越龙山旅游度假公司谋求传统产业链的延伸，通过休闲旅游产业的运营提高公司的可持续能力，另一方面也希望通过本次收购半导体清洗设备厂商硅密电子51%股权，布局新的产业领域和发展方向，一方面形成新的利润增长点，提升上市公司的盈利能力，另一方面也希望通过产业和周期的错配，降低公司的发展压力和经营风险。对于本次收购，元成股份也明确表示，公司尚未具备发展半导体的人员、技术、设备和资源。公司目前尚未有半导体行业相关的业务，没有相关的技术储备，没有相关的资源及专业团队。本次仅系收购后硅密电子成为公司控股子公司。

光纤通信因其具有高带宽、低损耗、重量轻、体积小、成本低、抗电磁干扰等优点，已成为现代信息社会的支柱。同时，传统的微波无线技术也展现出了有效的泛在感知与接入能力。而将上述两种技术进行有机融合，则诞生了微波光子学。微波光子学为电子传感和通信系统提供了上述优势，但与非线性光学领域不同的是，到目前为止，电光器件需要经典调制场，其变化由电子或热噪声而不是量子涨落控制。从理论到实际的量子通讯不仅需要用于量子纠缠的组件，而且还需要一个低损耗和鲁棒性很好的网络来做进一步的数据分发和传输。超导处理器与光通信网络的接口问题是量子领域的一个开放性问题，也是目前面临的大挑战。近期，奥地利科学技术研究所（位于奥地利克洛斯特纽堡）的约翰内斯芬克小组提出了一个可能的解决办法。他们通过使用纳米机械传感器将双向和芯片可伸缩转换器的超导电路集成到大规模光纤网络中开辟了一条道路（如图一所示）。文章中介绍了一种可在毫开尔文环境下工作的腔电光收发器，其模式占用率低至0.025± 0.005噪声光子。其系统是基于铌酸锂回音壁模式谐振器，通过克尔效应与超导微波腔共振耦合。对于1.48 mw的大连续波泵浦功率，演示了X波段微波到C波段电信光的双向单边带转换，总（内部）效率为0.03%（0.7%），附加输出转换噪声为5.5光子（如图二所示）。10.7兆赫的高带宽与观测到的1.1兆赫噪声光子的非常慢的加热速率相结合使量子有限脉冲微波光学转换触手可及。该装置具有通用性和与超导量子比特兼容的特点，为实现微波场与光场之间的快速、确定的纠缠分布、超导量子比特的光介导远程纠缠以及新的多路低温电路控制和读出策略开辟了道路。图一：实验装置示意图图二：转换噪声与模式布居结果在10mK温度下，实现转换的关键是：光纤与微波芯片的对准和稳定连接需要一套用于x、y和z精密移动的位移台。实验中使用了attocube公司的 ANPx101/RES/LT-linear x-nanopositioner，ANPz101/RES/LT-linear z-nanopositioner，ANPx101/ULT/RES+/HV-Linear x-Nanopositioner和ANPz102/ULT/RES+/HV-linear z-nanopositioner系列mk环境兼容的位移台。attocube公司是上著名的端环境纳米精度位移器制造商，已为全科学家生产了4000多套位移系统，用户遍及全球著名的研究所和大学。它生产的位移器设计紧凑，体积小，种类包括线性XYZ线性位移器、大角度倾角位移器、360度旋转位移器和纳米精度扫描器。图三 attocube低温强磁场位移器，扫描器，及3DR旋转台低温mK纳米精度位移台技术特点如下： 参考文献:[1] Nature Communications 11, 4460 (2020) [2] PRX Quantum 1, 020315 (2020)

9月12日，重庆摩方精密科技股份有限公司（以下简称：摩方精密）亮相TCT Asia 2023，携多款新品于展位现场重磅发布，为微纳3D打印市场再添力作。工业级3D打印新作，全面进发小批量规模化生产摩方精密副总裁周建林在新品发布会上致辞，分享了摩方精密的品牌发展历程，以及在超高精密3D打印设备的研发成果。他提到，近几年摩方精密不仅在设备制造创新迭代升级，同时也在加紧布局终端应用的多类场景，此次新品发布的新设备、新终端、新材料及解决方案，也更好地诠释了摩方精密在精密电子和生物医疗两大领域的深耕成果。摩方精密坚持以客户为本，不断在行业深耕发展，为客户创造价值。本次发布的新一代工业级3D打印设备microArchS350，是摩方精密在精密电子领域的创新之作，可用于小批量、规模化精密仪器的生产制造。microArch S350依旧保持了摩方精密超高公差控制能力，将加工公差保持在±50μm，可达到QC-T-29017-1991汽车模制塑料零件高精度公差级别，充分满足工业应用的极致细节要求。为进一步提升科研及工业制造效率，microArch S350将幅面尺寸增加至100 mm(L)*100 mm(W)* 50 mm(H)，可实现模型的小批量一体成型。摩方精密二代机标配的创新技术——薄膜滚刀涂层技术，使microArch S350在工作中加快树脂流平，并适应更高粘度（~5000cps）树脂的加工。在兼具单投影模式、拼接模式、重复阵列三种打印模式的同时，摩方精密不断优化用户体验感，为microArch S350配置了磁吸装置和侧移式绷膜，简化了用户在拆装组件过程中的操作步骤。在自动化和智能化设置方面，设备配备了自动供液系统，可实现打印材料精准给量。另外，为进一步方便用户使用，摩方精密同时发布了两款新型树脂材料，一款是具备高韧性、易拉伸、耐疲劳的韧性树脂ST1400，一款是用于POM 注塑、PDMS翻模的可溶性牺牲树脂，两者均可适配microArch S350机型使用。首款终端应用发布、先锋破局生命科学新领域原创牵引，创新蝶变。摩方精密躬身入局，不断开拓新终端、新应用。此次新品发布，更是带来了在生物医疗领域的全新突破——毛细血管器官芯片，这是一款可实现更高细胞培养密度、连续数周的长期培养时间、更接近人体器官功能性的各种类器官的体外3D培养芯片。这也是摩方精密首次打印制作可直接用于体外的医疗器械终端应用，是突破传统打印样件用于模型验证的颠覆性创新。毛细血管器官芯片可应用在疾病模型分析、新药开发研究、生理模型探究、精准医疗研发、化妆品检测、环境评估、航天医学等领域的检测分析，具有非常广阔的应用前景。摩方精密产品应用总监彭瑛在现场展示了摩方精密圣地亚哥研究院利用毛细血管器官芯片，经灌输培养后成功得到了结直肠癌类器官和肾近端小管类器官。并对结直肠癌类器官进行预测药物的准确性分析，经过细胞活力检测结果，充分验证了结直肠癌类器官芯片的单方药物，和复方药物治疗结果与体内药物反应具有高度一致性。通过多项实验结果，充分验证了通过毛细血管器官芯片的灌输系统，可实现营养物质及代谢废物的物质交换过程，高度模拟出人体真实器官的体外构建平台，从而成功培育出人体类器官，极大提高了药物反应的预测精准度，从而有效节约科研时间和成本。毛细血管器官芯片是由摩方精密microArch S230设备制作，为方便用户配套使用，摩方精密也专门提供了定制化芯片夹具和灌输系统。越是细微之处，更能彰显摩方精密秉持的人性化服务和用户友好型使用理念。摩方精密本次发布的新设备、新终端、新材料及解决方案，被行业广泛认为是微纳3D打印在精密电子和生物医疗行业的又一次创新突破，将进一步助推增材制造技术在精密制造和生命科学领域的跨越式发展。

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

台阶仪（Profiler），又名探针式表面轮廓仪，用于样品表面从微米到纳米尺度的轮廓测量，是微电子、半导体、太阳能、高亮度LED、触摸屏、医疗、科学研究和材料科学等领域不可缺少的关键测量设备。长期以来，此类仪器被美国Bruke、美国KLA、日本Kosaka三家厂商垄断，国内尚无厂商可提供同类产品。直到2022年6月，松山湖材料实验室精密仪器研发团队自研的台阶仪出货交付，实现了国产化台阶仪零的突破！自研的台阶仪2020年冬，实验室组织走访调研半导体行业相关企业，了解到企业进口台阶仪受到一定限制，不少企业明确提出对国产化台阶仪的需求。为了满足在当前国际竞争形势下的行业共性需求，避免关键设备被“卡脖子”的风险，精密仪器研发团队当即研讨立项，将国产化台阶仪开发提上日程。团队负责人许智指出，台阶仪的研发，需要“四个超”：超精细的运动控制，超精密位移传感，超低噪声信号采集，超高平整度零部件等关键技术。精密仪器研发团队在这些方面均有丰富的经验积累和扎实的技术储备，基于此前自主研发的系列化压电驱动纳米位移台产品和扫描探针显微镜制备技术，项目组快速完成方案设计，并开始功能样机、工程样机的迭代开发。回望研发过程，可谓“一波三折”，研发团队感慨道。由于疫情，人员封控，物流暂停，供应商供货延期，芯片价格又逐日飙升，研发进度受阻。面对接踵而至的难题，团队加班加点攻关抢进度，终于在今年6月研发成功。订单交付当天，团队所有人都有一种难以言表的满足感。研发人员调试样机到深夜精密仪器研发团队台阶仪项目组至此，国产化台阶仪迈出了里程碑式的一步。科技创新的重要性不言而喻，用于科技创新的仪器设备同样重要，团队负责人许智谈到，关键测量仪器设备实现国产化，最关键之处就在于实现了自主可控。据了解，现已交付的台阶仪可满足企业实际使用的指标要求，且对比同类进口设备，成本降低了约30%。项目组研制了三种不同测试需求的型号，可供客户根据需要选择相应配置，并配套自研软件实时显示测量图表数据。目前，团队正在与十余家有相关需求的企业、科研院所洽谈合作中。精密仪器研发团队松山湖材料实验室精密仪器研发团队以自主知识产权的技术为核心，开展精密科研仪器和工业自动化设备的产业转化。桌面式扫描电子显微镜、大行程纳米位移台等产品为国内唯一量产。等离子体化学气相沉积系统、扫描隧道显微镜系统等产品达到国际一流、国内领先水平。团队产业化公司东莞市卓聚科技2020年落户松山湖国际创新创业社区，销售额当年破百万元，2021年销售额超千万元。在松山湖材料实验室的支持下，精密仪器研发团队以国家战略为导向，以市场需求为目标，力争成为有担当、有作为的尖端仪器产业化队伍。

成果名称高精密半导体激光系统的研制单位名称北京大学联系人马靖联系邮箱mj@labpku.com成果成熟度&radic 研发阶段 □原理样机 □通过小试 □通过中试 □可以量产成果简介：在新一代高精度卫星全球定位系统中，星载原子钟、新一代原子干涉仪、新一代重力测量仪等精密测量设备都迫切需要频率稳定度高、对参考谱线具有自动识别功能的高精密外腔半导体激光器。此外，发展具有我国自主知识产权的高精密半导体激光技术，使我国摆脱此类高端激光依赖进口的被动局面，将为我国新一代的高精度卫星全球定位系统、环境检测技术和生物检测技术等高新技术的发展打下坚实的基础。北京大学信息科学与技术学院陈徐宗教授申请的&ldquo 高精密半导体激光系统的研制&rdquo 项目，以研制具有国际先进水平的高精度可调谐半导体激光器和高精度倍频激光器为目标，瞄准该课题中的关键技术，着力解决高精度可调谐外腔半导体激光器的光栅反馈的稳定性、宽连续可调谐范围、中心波长范围等核心问题。 2009年，该项目获得了北京大学&ldquo 仪器创制与关键技术研发&rdquo 基金资助。在基金的资助下，通过关键器件的购置和实验材料的加工，课题组开展了一系列富有成效的工作，包括：外腔半导体激光头的研制、精密电源与高精密频率控制器的研制、精密光谱监测系统的研制、激光倍频光学系统的研制、倍频腔稳频电路的设计和精密控温器的研制等，实现了激光自动锁频、连续稳频、迁谱线智能识别等创新功能。在未来的工作中，课题组将进一步提升该系统的稳定性和可靠性，优化相关工艺设计，推动高精密半导体激光技术的发展与产业化。应用前景：在新一代高精度卫星全球定位系统中，星载原子钟、新一代原子干涉仪、新一代重力测量仪等精密测量设备都迫切需要频率稳定度高、对参考谱线具有自动识别功能的高精密外腔半导体激光器。

近日从在苏州召开的“创新驱动发展成就展暨军民融合交流大会”上获悉，我国拥有自主知识产权的世界最大单台推力电动振动台在苏州问世。这台推力达到50吨的大型电动振动台由苏州东陵振动试验仪器公司独立研发，已通过中国计量科学研究院的校准验证。　　据该公司总设计师江运泰介绍，研究团队在50吨振动台的研发过程中，相继攻克了动圈的一阶轴向共振频率控制、驱动线圈绕组冷却效果控制、内短路环冷却效果控制、功率放大器与振动台阻抗匹配等关键技术难关。与国外单台最大推力电动振动台相比，新问世的振动台在最大正弦力、最大位移、最大随机力等5项关键技术指标上领先，其他3项关键技术指标持平。　　据了解，在产品故障失效事件中，30%的事件是由振动引起的。因此，振动试验成为预计产品的振动特性以及检验产品性能及其可靠性的必不可少的技术手段。　　近年来，我国相继开展登月工程、大飞机工程、高铁工程等国家重点工程，对振动试验设备的推力需求不断加大，国内科研单位迫切需求大推力的电动振动试验设备。在单台50吨电动振动器问世之前，国内外为满足振动试验需求，采取两台或多台振动台并机激振的方式来解决单台振动台激振推力不足的难题。“并机系统有诸多先天性缺陷，是一种推力达不到情况下的权宜之策。”江运泰告诉《中国科学报》记者。　　他介绍说，多台并机结构需要在多台小推力的振动台顶部附加一个大尺寸、大质量的公共台面，附加台面易引起台面振型模态的变化、大幅降低台面运动的均匀度指标等试验问题，从而使整个振动试验系统的有效推力与可靠性大幅降低。　　该公司于2008年研制出35吨级电动振动台，打破了欧美对该设备的技术垄断与禁运封锁，成为当时世界上最先进的电动振动台。中国工程院院士王子才表示，50吨电动振动台部分指标已经达到并超过国际先进水平，“让国际为之振动”。

2022年9月，重庆摩方精密科技有限公司(BMF Precision Tech Inc.)宣布在美国加利福尼亚州圣地亚哥设立全新的3D打印研发中心。该研发中心的设立是专门为了孵化和开发由摩方微纳3D打印系统制造的独有终端产品创意。自2018 年第一批打印系统交付以来，截止今年9月，全球已经有来自33个国家的近1400家客户选择了摩方微纳精密3D打印技术。这些设备通常被用于原型设计、研发和生产认证，其中应用最广泛的领域包括精密电子器件、医疗器械、微流控和生命科学等。摩方精密的面投影微立体光刻技术（PµSL）的开发是为了满足现有技术未能充分解决的增材制造市场高价值需求。这些客户需求的零部件通常是厘米级大小，并且公差被要求控制在几十微米范围以内。众多工业客户已经通过测试和使用摩方精密3D打印系统，最终发现了终端零部件的生产潜力。摩方精密也将持续改进3D打印系统并确保满足这些客户的生产需求。“然而，今天标志着摩方精密迈出了新的一步”，摩方精密欧美分公司CEO John Kawola表示：“在进入3D打印市场几年后，我们现在看到了许多终端产品是只能由摩方的打印系统制造。摩方精密目前正在与研究人员、产品设计师和其他合作伙伴就新产品创意展开合作。我们近期的融资将持续用于3D打印设备研发，同时也将用于终端产品的开发和商业化。我们希望这两个发展方向可以相辅相成，在精密制造领域能够创造更大的价值。”这项工作将由摩方精密首席技术官兼联合创始人夏春光博士主导，新研发中心将会与摩方精密在中国重庆、深圳、日本东京和美国波士顿的研发团队展开进一步合作与研究。

ALIO六轴位移台Hybrid Hexapod重新定义纳米加工和精 准对位贴合技术！自昊量光电推出以来全新的六轴位移台，ALIO Industries的Hybrid Hexapod彻底改变了6D运动的方法，并重新定义了运动控制在需要平整度和直线度加上刚度的应用中的作用，如纳米加工和精 准对位贴合技术中的应用。ALIO工业公司总裁Bill Hennessey表示:“在6自由度(6DOF)纳米技术应用领域，Hybrid Hexapod技术允许在纳米级精度的运动中提供身体所有6DOF性能的文件证明。因此，它是独 一 无 二的，这是第 一次成为可能。我们现在看到领 先技术研发人员在光学、半导体、制造、计量、激光加工和微加工领域致力于纳米应用，并取得了以前无法企及的成功。”所有的传统六足位移台运动系统都在三维空间内运行，并且在所有的六个自由度上都存在误差。然而，传统六足位移台的运动系统通常只能用单自由度的运动数据来表征。这种做法在几个自由度上留下了误差来源，特别是在平面和直线度方面，这是纳米级别的关键精度需求。所以说，一个传统的六足位移台在测量行程的平整度和直线度时，每轴会损失几十微米的精度。庆幸的是，Hybrid Hexapod完全克服了这些问题。Hennessey继续说道:“因为传统六足位移台有六个独立控制的连杆连接在一起，移动一个共同的平台，平台的运动误差将是所有连杆和关节误差的函数。众所周知，传统六足位移台在执行z轴运动时具有最 佳的精度和可重复性，因为所有连杆在相同的相对连杆角上执行相同的运动。然而，当任何其他X、Y、俯仰、偏航或摇摆运动被指令时，由于所有连杆执行不同的运动，传统六足位移台的精度和几何路径性能大幅下降。传统六足位移台的关节不精确，运动控制器无法实现正运动学和逆运动学方程，因此误差的来源更加明显。”Hybrid Hexapod由ALIO开发，旨在解决传统传统六足架设计的关键弱点，以及堆叠串行级的弱点，并在运动过程中实现纳米级的精度、可重复性和高完整性的平面和直线度。它采用了一个三脚架平行运动学结构来提供Z平面和尖 端/倾斜运动，集成了一个整体串行运动学结构来进行XY运动。一个旋转平台集成到三脚架的顶部(或下面，根据应用需要)提供360度的连续偏航旋转。在这种混合设计中，每个轴可以定制，提供从毫米到1米以上的行程范围，同时保持纳米级的精度。Hennessey总结道:“让我们看看4K镜头的制造商。典型的4K镜头需要极其高科技的材料技术，精密的组装实践，以及非常复杂的制造工艺和技术。所有方向的公差几乎为零用于制造透镜的制造过程经常会导致误差，这就是为什么它们需要不断的主动对准。 传感器和镜头对齐，多个目标沿着镜头投影到传感器，然后拍摄图像。调制传递函数(MTF)总是由主动对准装置不断监测，以保持每个MTF值在预先确定的范围内。当满足限度时，用紫外光对胶粘剂进行部分固化，然后再进行完全热固化。这确保了在对准镜头和传感器平面时的极端准确性。Hybrid Hexapod被证明是这种应用的完美选择，因为它的绝 对重复性和精度可以一次又一次地产生准确的结果。” “必须激励在可能的前沿工作的工程师提出更多要求，因为他们看到这项技术可以实现其他人无法实现的目标，具有促进创新的潜力，并且可以优化制造的效率和成本效益。Hybrid Hexapod 比传统六足位移台精度高出几个数量级，刚性提高100倍，速度提高30倍，可用工作范围是传统六轴位移台的10倍。 和传统六足设备同类型型号主要参数对比优势关于生产商：ALIO Industries 成立于 2001 年，由一支由杰出工程师组成的无与伦比的团队推动，他们痴迷于纳米级运动控制、客户成功以及尽可能突破感知界限。今天，ALIO非常重视对客户的响应。作为一家公司，我们一直专注于纳米级精度，因此我们拥有声誉、知识库和稳定性，这在需要超精确和可靠的运动控制时是无法比拟的。与 ALIO 作为您的合作伙伴，您将与一个强大、完善、财务稳定、全球认可和受人尊敬的品牌合作，为各种行业领 先客户提供服务。我们培养伙伴关系的基本含义，相信当知识在整个团队中公开共享时，结果总是更好。这也使我们能够创造性地为任何应用找到实用的运动控制解决方案。ALIO 的团队以诚实、正直和热情为特征。我们专注于成功，而不是为了现金流而出售解决方案。这就是性格！这就是为什么我们在纳米级运动控制解决方案领域享有无与伦比的声誉。上海昊量光电作为ALIO在中国大陆地区最 大的代理商，为您提供专业的选型以及技术服务。对于ALIO有兴趣或者任何问题，都欢迎通过电话、电子邮件或者微信与我们联系。 如果您对六轴位移台有兴趣，请访问上海昊量光电的官方网页：https://www.auniontech.com/details-1529.html欢迎继续关注上海昊量光电的各大媒体平台，我们将不定期推出各种产品介绍与技术新闻。关于昊量光电：上海昊量光电设备有限公司是目前国内知 名光电产品专业代理商，也是近年来发展迅速的光电产品代理企业。除了拥有一批专业技术销售工程师之外，还有拥有一支强大技术支持队伍。我们的技术支持团队可以为客户提供完整的设备安装，培训，硬件开发，软件开发，系统集成等工作。秉承诚信、高效、创新、共赢的核心价值观，昊量光电坚持以诚信为基石，凭借高效的运营机制和勇于创新的探索精神为我们的客户与与合作伙伴不断创造价值，实现各方共赢！您可以通过我们昊量光电的官方网站www.auniontech.com了解更多的产品信息，或直接来电咨询4006-888-532。

仪器信息网编辑最新获悉，赛默飞或将承担北京市药品检验所(北京市保健食品化妆品检验中心)1422台/套精密仪器的搬迁项目。　　据悉，该单位计划5月份从西城区水车胡同13号搬迁至昌平区中关村生命科技园内，其中涉及到了1422台/套高价值精密仪器设备的搬迁任务。　　2015年4月9日，该单位就上述仪器搬迁项目发出招标公告，希望寻求具备较强的技术能力和经验的服务商，主要是指能够提供仪器设备整体搬迁的方案制定，组织实施和搬迁的后续服务等。　　鉴于该项目的特殊服务以及时间要求，为加快采购进度，该单位申请将该项目采购方式变更为单一来源。　　最终经评委会评审，仅赛默飞世尔科技(中国)有限公司符合招标要求合格，成为拟定的唯一供应商，搬迁经费预算为362.7万元。编辑：刘玉兰

近日，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、管桦实验团队与研究员史庭云理论团队，联合加拿大新不伦瑞克大学教授严宗朝、加拿大温莎大学教授G. W. F. Drake、海南大学教授钟振祥、浙江理工大学讲师戚晓秋等实验团队，在少电子原子体系——锂离子精密谱研究中取得重要进展。该研究将6Li+离子23S和23P态超精细结构劈裂的测量精度提高至10kHz水平，并精确确定了6Li原子核的电磁分布半径(Zemach半径)。这一基于原子精密光谱的工作独立于原子核模型，为揭示锂原子核结构、特别是6Li核的奇特性质以及检验相关的核结构模型提供了重要依据。该工作将进一步促进Li+离子精密光谱的实验和理论研究，推动少核子体系核结构理论与实验的开展。 　　少电子原子体系(如氢、氦原子以及类氢、类氦离子等)精密谱的实验与理论研究在检验束缚态QED理论、确定精细结构常数、获取原子核结构信息以及探索超越标准模型的新物理中颇具应用价值，是当前精密测量物理的重点方向。 　　高克林、管桦实验团队与史庭云理论团队等合作，开展类氦锂离子精密谱研究已逾十年。该团队基于电子碰撞电离方案研制了一台亚稳态Li+离子束源装置，各项性能指标(束流强度、发散角、稳定度等)均达到同类装置较高水平。该研究利用该装置产生的离子束，采用饱和荧光光谱测量方法精确确定了7Li+离子23S1和23PJ能级的精细结构和超精细结构劈裂，不确定度小于100kHz。该团队将实验与理论相结合，精确确定了7Li原子核的Zemach半径。 　　在饱和荧光光谱方法中，该研究受制于谱线的渡越时间展宽，得到的兰姆凹陷线宽达50MHz，大于谱线的自然线宽(3.7MHz)，由此得到的测量结果具有较大的统计不确定度。为了进一步提高测量精度，该工作利用三驻波场光学Ramsey技术消除谱线的渡越时间展宽，获得线宽约5MHz的Ramsey干涉条纹，统计不确定度减小至kHz量级；通过抑制量子干涉效应、一阶多普勒效应、二阶多普勒效应、Zeeman效应以及激光功率等各项系统误差，实现了10kHz精度的6Li+离子23S1和23PJ能级的超精细结构劈裂。该超精细结构劈裂的测量精度较先前结果提高5~50倍。在理论方面，该团队计算了包括高阶量子电动力学(QED)效应在内的6,7Li+离子23S和23P态超精细劈裂。该研究包含完整的mα6阶相对论和辐射修正，理论精度较先前结果有所提升，且理论与实验符合程度较好。科研人员通过比较6,7Li+离子的理论计算和实验测量值，得到6Li和7Li原子核的Zemach半径分别为2.44(2)fm和3.38(3)fm，确认了7Li的核Zemach半径比6Li的大40%这一反常现象，并发现了由6Li+的23S态超精细劈裂确定的Zemach半径与核物理方法得到的值3.71(16)fm存在显著差异，表明6Li核可能具有反常的核结构。该成果将进一步推动更多相关理论和实验的发展。 　　相关研究成果发表在《物理评论快报》(Physical Review Letters)上。研究工作得到国家自然科学基金、中国科学院战略性先导科技专项、中国科学院青年创新促进会和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。锂离子Ramsey光谱测量

3月7日，日本驻上海总领事馆赤松秀一总领事・ 大使一行到摩方精密（深圳）进行参观访问，摩方精密日本分公司总经理何军对此表示热烈欢迎。赤松秀一一行首先深入了解了摩方精密的发展历程及科研成果，并对面投影微立体光刻（PμSL）技术的应用及发展等方面进行了深刻的探讨。 随后，赤松秀一一行参观了摩方精密的设备生产车间和精密样件，3D打印设备在此展现出来的能力让参观者们的印象十分深刻。赤松秀一总领事、大使在参观超高精密样品时，对摩方精密的微纳3D打印技术能制造出这么小的精密零件感到非常惊讶，多次感叹摩方精密的技术能力果然是百闻不如一见。与此同时，摩方精密（深圳）日本事业部负责人陆俊辉对于摩方精密正在进行的、利用特有3D打印技术来量产终端产品的项目进行了详细讲解，赤松先生表示更加期待。通过此次访问交流，赤松秀一一行对摩方精密的技术和产品有了更全面、更深入的了解，同时也期待摩方精密可以继续发挥其优势，进一步加强科研、精密电子、医疗等领域合作的深度和广度，为应用产品创造更多的可能性，实现更大的进步。官网：https://www.bmftec.cn/links/10

亚洲3D打印与增材制造展览会（TCT Asia），作为数字化制造领域的顶级盛会，始终秉承创新突破的理念，致力于推动3D打印、工程软件、三维扫描、后处理加工以及相关创新设备和工艺制造的前沿发展。这一盛会汇聚了全球范围内的行业专家和领军企业，共同探讨和分享数字化制造领域的最新动态和未来发展趋势。第十届TCT Asia盛大启幕，将于2024年5月7日-9日在上海国家会展中心7.1&8.1馆举办。届时，重庆摩方精密科技股份有限公司（以下简称：摩方精密）将携多款新设备、新材料及高精密3D打印解决方案重磅亮相8.1H馆8F30展位，诚邀您亲临TCT Asia现场，亲身体验到全球3D打印产业的最新动态，共同见证这场集思想交锋、智慧碰撞于一体的科技盛宴，与摩方精密一同探索数字化制造的辽阔未来！[ 01 ] 开启 高精密制造的深度对话摩方精密，作为高精密增材制造领域的领导者，始终秉持原创技术的核心，以创新驱动制造。在新技术、新设备、新产品、新材料的探索之路上，摩方精密的步伐从未放缓，始终关注市场的动态，回应用户的呼声，加速向高效率、规模化、多场景生产制造的转型。通过持续的研发投入，摩方精密一系列凝聚创新智慧的新产品即将于5月7日10:00在TCT Asia摩方精密展位现场（8.1H馆 8F30）正式揭幕发布。为了让用户深入领略摩方精密微纳3D打印技术和设备，近距离体验各类产品的创新突破，摩方精密副总裁周建林先生和产品应用部总监彭瑛博士将亲自莅临现场，揭示新品背后的创新故事和研发历程，分享摩方精密的最新技术和行业洞察。更有专家学者、行业大拿等神秘嘉宾莅临现场，敬请期待！[ 02 ]重塑 未来的增材制造方式摩方精密深耕科研与工业设备研发制造，不断拓展微纳3D打印技术应用场景，在医疗器械、精密电子、超材料、仿生学、微机械、生物医疗、微流控、新能源等领域持续赋能研发制造。同时，摩方精密不断深耕行业，根据客户不同需求创新研发设备，提供新技术、新方法、新模式的定制化解决方案，赋能多领域研发进程。此次TCT Asia现场，摩方精密将展示多款最新研发的设备、创新应用及新材料。其中，microArch Dual Series作为摩方精密新一代的3D打印设备系列，搭载全新复合精度光固化3D打印技术，解决了复合式跨尺度加工的难点，同时还配备了自动水平调节系统，极大程度地提高生产效率，降低生产成本，进而增强制造业质量、效益和核心竞争力。[ 03 ]首发 新一代摩方精密设备此次TCT Asia展会开幕日，摩方精密将在展位现场举办线下产品发布会，隆重推出microArch Dual Series的两款双精度面投影光固化3D打印设备以及搭载了全新升级自动水平调节系统的第二代设备等一系列创新产品。届时也将同步开启线上直播，点击下方关注摩方精密视频号（PuSL高精密3D打印），预约锁定5月7日10:00“PuSL高精密3D打印”直播间，一起见证摩方精密新品发布精彩时刻，更有好礼随时掉落请勿离开~在TCT Asia展会期间，摩方精密精心策划了一系列线下互动小游戏，期待您的莅临。在线下展位，您不仅能够近距离欣赏我们带来的全新产品和精湛的加工技艺，还能参与这些精心设计的互动游戏，并有机会赢取摩方精密特别准备的精美礼品。期待您的到来更多精彩活动不容错过，欢迎您莅临摩方精密8.1H馆8F30展台，我们期待您的参与！

摩方精密，这是全球唯一能将3D打印精度精确到2微米、兼具超高公差控制能力、实现工业化应用的企业，也是为数不多的将精密加工设备出口到全球各大应用市场的企业。持续不断的产品研发能力一直是业内关注的焦点。近期，TCT亚洲视角团队前往摩方精密深圳公司，与副总裁周建林先生从公司当年选择入局微纳3D打印聊起，回顾8年的发展历程。他用冷静、克制的眼光，分析看待国内外3D打印市场的竞争现状。秉持初心，摩方精密在产品研发与应用拓展方面不断发力。今年5月，他们将在TCT亚洲展现场，发布新一代3D打印力作。摩方精密 副总裁周建林先生“在国内外金属3D打印技术蓬勃发展的情况下，大家都很好奇，摩方精密为何在多数人选择做“大尺寸”的环境下，选择微纳级3D打印技术这个“小而精”的赛道？选择这一赛道的基础和背景是什么？”这是一个很好的问题。我们公司很早就参加全球各地的TCT品牌展览会，除了我们TCT亚洲展，还有英国的TCT 3Sixty，美国的Rapid+TCT，以及TCT Japan等，所以对3D打印整个行业的发展是持续关注着的。2023年RAPID+TCT现场你提到金属这一块，近几年确实在全球发展都比较快，尤其是在大型的航空航天这个领域做的业务越来越多，当然是一个很好的趋势。但是增材制造它是一个平台性的技术，也属于材料加工的范畴，所以从材料加工这块来分的话，金属只是其中的一块。我们一直聚焦在做树脂和陶瓷这两块材料的加工，公司的核心竞争力就是精密制造和精密加工。2023年TCT 3Sixty现场微纳3D打印是3D打印大行业中的细分领域，它主要用于解决任何传统技术都很难处理的精密小型产品和复杂器件的加工、制造问题。那么，市场需求和发展趋势是什么？我们就做什么？这是由市场驱动的。目前看来，不管是在电子、通信，还是医疗，工业发展的更新迭代非常快，尤其是一些我们比较熟悉的一些消费产品，比如手机越做越薄，越造越轻，还有折叠功能的等等。那么这些设计里面的一些元器件在结构复杂的情况下，肯定要做得特别轻巧才能满足需要。以及一些可穿戴的产品，比如TWS耳机，相对以前头戴式和入耳式的，现在无线蓝牙的设计是非常智能化的。由此可见，兼具微纳细节尺寸和复杂构型的精密器件，遍布工业生产和人们生活的方方面面，当然也出现在大量“高精尖”、国外制造技术垄断的领域。相比较而言，传统制造方法在日新月异的技术进步面前，常常瓶颈显著。市场是一直都存在的，但以前为什么很多下游的厂家会选择比较昂贵，或者说比较不方便的一些传统方式去做，是因为咱们的打印技术它达不到这个要求。那么，摩方精密就通过这七八年的发展，技术不断成熟，已经在上述这些应用领域中做了很多应用案例，那就进一步坚定了我们的信心，找到了比较好的定位，笃定地在这个行业不断地深入下去。“具体是如何做到如今全球超高精密3D打印的领导企业？”首先还是前面提到的市场驱动。公司成立初期，正值 3D 打印技术在全球范围内逐渐兴起。就我们中国企业而言，有很多在产品方面做得很好，但真正能够将基础设备出口到海外的还是比较少的。尤其过去这些年，中国在很多产业中、在核心高端设备上更是受到限制。在这样的背景和使命下，摩方精密在设备制造方面，稳操基本盘，在25μm、10μm、2μm微纳3D打印机都有主打的设备，且在科研及工业领域有着非常扎实的客户基础。microArch S230（2μm）其次原创技术驱动。摩方精密在这8年发展中，不断进行技术上的突破革新。在2021年，凭借超高精密3D打印系统microArch S240荣获2021年度全球光电科技领域最高奖“棱镜奖”，这也是中国企业第一次凭借本土原创精密制造技术的领先性获得此奖项。再者不断探索创新应用，不断赋能、孵化相关应用领域产品，发力开启终端应用产品布局。目前，“极薄强韧牙齿贴面”是摩方精密利用颠覆性技术带来的突破性应用产品之一，是在生物医疗领域的全新应用。依托于长期积累的核心技术，摩方精密的3D 打印技术已经广泛应用于多个垂直领域，如医疗器械、精密连接器等，与多家知名企业建立了合作关系。“摩方精密在国内/亚太区当前的布局情况如何？未来计划呈现一个怎样的“版图”？如何做到？”我们本身的定位是做全球性市场的一个企业，所以除了亚太地区，我们的另一大市场是在欧美地区。因为目前整个3D打印它主要的市场还是分布在欧洲和北美，以及亚洲地区更多集中在东亚，而中国也的确是一大主力市场，所以除了澳洲、新加坡等，我们在中国国内的布局是比较深的。我们总公司是在重庆，近两年发展的比较快，已在厦门、北京、深圳、武汉、南京、西安、杭州等多地设立办事处，同时也在日本、美国等地设立海外分公司，进一步加速全球市场拓展和持续增长未来。短期来看，我们首先确保稳步推进装备销售，并进一步加强后续客户跟踪售后及技术支持。即将在今年5月TCT发布的新设备，也是摩方精密这几年的研发力作，将为客户提供更高效、更智能、更友好的使用体验。其次我们持续加紧创新技术研发，拓展终端应用。以牙齿贴面领域为例，当牙齿表面出现缺损、着色等疾病时，采用陶瓷修复材料“贴”在表面，可以恢复形态、改善色泽。目前全球基于机加工的氧化锆牙齿贴面最低厚度在300μm以上。而我们与北大口腔医院合作打造的牙齿贴片，厚度大幅降低至40μm，最大程度地减免患者磨牙步骤，保留牙釉质。长期布局方向，摩方精密将致力于建立一个更加完善的全球市场网络，加快研发、创新、展示中心和销售为一体的战略布局。希望让摩方可以进入更多的领域，同时，我们会在终端、产品端去和上下游客户相互合作，把摩方的材料和设备进一步地推入到终端产品中去，最终过渡成为技术赋能性平台公司。“通过各个渠道新闻了解到，摩方精密将在TCT现场正式发布Dual系列设备，首次实现复合精度在同层和不同层间的自由切换，也请您具体谈谈摩方本次在新技术及系列新品的突破？”我们公司一直是聚焦在做精密生产或者说微纳生产，所以一直非常重视研发和技术创新。这些年一直也在不断的推出新的产品，包括2μm精度、10μm精度，还有25μm精度，来填补一些技术上的空白，满足市场的需要。你刚才提到的Dual系列设备搭载的是摩方全新科技-复合精度光固化3D打印技术。这款设备主要针对工业制造中复杂结构件的精细处理需求，通过组合不同打印精度，突破大尺寸和高精度的固有矛盾，使大幅面与极小特征尺寸完美结合，有效解决了传统打印中大尺寸与高精度难以兼得的问题。“非常期待这款全球首发的双精度打印设备。那么，周总可以跟大家讲讲这款设备未来会在哪些场景出现？它具体可以解决哪些应用领域的难题？”这个应用场景是非常多的，大家也都有一个共性的需求：同时满足高精度和高效率的双重需求。10年前我就已经收到客户有这方面的需求，他希望设备在打得好的情况下，速度和效率方面也有所提高，降低成本的同时，还能满足产品更快的迭代需求。那么比如在精密电子领域，这款设备能打印芯片接插件、连接器、传感器等复杂精密结构件，用于小批量、规模化精密仪器的生产制造，充分满足生产商对精密复杂连接器等零部件的批量生产需求，能极大提升生产效率。比如说AI芯片，它上面用的一些封装的背板或连接器。一块AI的CPU上要打很多芯片，背板的面积是固定的，但其表面布满了上千个小孔，所需精度要求很高，那么就需要2μm精度去做，但是其他部分的精度要求相对没那么高，可能10微米或者25微米就能满足了。以及在精密医疗领域，其复杂结构制造、个性化定制、材料多样性、快速原型与迭代等方面的优势，为高端医疗器械与生物制造技术领域的发展提供了强有力的技术支撑和新的可能性。最后，在科研领域如力学、仿生学、微机械、微流控、超材料、新材料、生物医疗以及太赫兹等，能够制造复杂微观结构，对材料科学研究和新型器件开发具有重要意义，助力高校及科研机构加紧科技成果转化，进一步赋能行业、产学联动，为社会经济发展提供更强大的科技支撑，促进我国制造业迈向全球价值链中高端。这样的案例非常多，这项技术的出现可以改变一些设计师的思路，以前敢想但是做不了，那么现在就可以“敢想敢做”。当我收到客户的积极反馈，评价我们是“灵魂工程师”的时候，我觉得我们投身在这个行业是很有成就感的。“就光固化3D打印领域而言，您是如何看待其他的海内外企业竞争者？”是的，我们用的技术是光固化，所以我们一直是有在关注光固化这个行业的发展。那么，光固化它有高精度，也有低精度，以及树脂打印、陶瓷打印等等，都是同行。那国内外的竞争环境也是有所差别的，国外厂商更注重去做一些基础创新、原始创新的事情，呈现的是差异化的竞争格局，良性发展。国内的话，我的一个感受是与国外恰恰相反，大家的角力点是在市场营销、文案美化等方面，这对我们在国内的竞争也算不上是一种挑战，但是这对终端用户会造成一定的误导，干扰大家对这个细分技术作出真实、准确的判断。近年来，我国增材制造产业发展迅速，涌现出一批知名的增材制造企业，大家是对手，更是战友。作为加工厂商，摩方精密一直保持敬畏之心，向下游领域的客户虚心学习，共同成长。“摩方精密面临的挑战有哪些？未来产品与技术的发展方向是什么？”在这个行业中，我觉得挑战是一直存在的。主要分两大块，首先3D打印技术毕竟是一项材料加工的技术，如何推动技术去找到合适的应用，怎么落地，都是需要花费长时间地积累、优化，才能呈现出最终大家都满意的一个产品。第二点，我们知道客户要的是一个综合的解决方案，并非靠售出一台设备就能解决的。这就回到我刚才说的，公司要需要不断修炼内功，跟客户一起去攻克过程中的难关，才能真正满足客户端的需求。如果说我们一直停留在原型制造，仅仅是卖设备，那么这个行业的天花板就在那儿了，没办法真正的解决行业应用的问题，这就造成市场空间的局限性。那么投资人也好，从业者也好，就都会纷纷离开这个行业，更别谈未来还有更多的可能性了。“谢谢周总分享的深刻洞察。那么5月份，TCT亚洲展就要在上海召开了，周总对此有哪些期待？”我先讲一下我的感受，我觉得TCT是一个很好的展会平台，包括不管是国外的，还是咱们亚洲展。我们对TCT亚洲展的期待有很多，其中一方面是希望TCT亚洲展能更加国际化。随着国内增材行业的发展，现场国内厂家的占比也越来越大。TCT作为一个桥梁和一面窗口，我们也希望有更多的海外展商可以参与进来，同时也包括会议论坛方面，未来邀请更多的国内外专家、从业者、应用端用户参与进来，相互交流，了解彼此的发展情况，开拓视野。

压电位移台常用术语中英文对照表Absolute accuracy : Deviation between the actual position and the desired one. If a stage has to move 100µm but it moves only 99.99µm (measured through an ideal scale), then the inaccuracy is 10nm. The permanent positioning error along an axis is designated as accuracy. Absolute accuracy is aff¬ected by calibration errors, linearity errors, hysteresis, Abbe errors and positioning noise. 绝dui精度：实际位置与所需位置之间的偏差。 如果一个平台必须移动 100µm，但它仅移动 99.99µm（通过理想标尺测量），则误差为 10nm。 沿轴的泳久定位误差称为精度。 绝dui精度受校准误差、线性误差、滞后、阿贝误差和定位噪声的影响。Backlash : Backlash is a positioning error occurring upon change of direction. Backlash can be caused by insufficiently preloaded thrust or inaccurate meshing of drive components, for example gear teeth. Piezoconcept’s flexure motion translation mechanism and piezo actuator designs are inherently backlash free. 齿隙：齿隙是在运动方向改变时发生的定位误差。 齿隙可能是由于预载推力不足或驱动部件（例如齿轮齿）啮合不准确造成的。 Piezoconcept 的弯曲运动平移机构和压电致动器设计本质上是无间隙的。Bandwidth : The frequency range to which the amplitude of the stage' s motion is dropped by 3dB. It reflects how fast the stage can follow the driving signal. 带宽：载物台运动幅度下降的频率范围为3dB。 它反映了平台能够以多快的速度跟随驱动信号。Drift : A position change over time, which includes the e¬ffects of temperature change and other environmental e¬ffects. The drift may be introduced from both the mechanical system and electronics. 漂移：位置随时间的变化，包括温度变化和其他环境影响的影响。 漂移可能来自机械系统和电子设备。Friction : Friction is defined as resistance between contacting surfaces during movement. Friction may be constant or speed dependent. Because they use flexure, the nanopositioners from Piezoconcept are friction free. 摩擦力：摩擦力定义为运动过程中接触表面之间的阻力。 摩擦力可以是恒定的或取决于速度的。 因为使用柔性连接，Piezoconcept 的纳米定位器是无摩擦的。Hysteresis : The positioning error between forward scan and backward scan. A closed-loop control is an ideal solution for this problem and is done by using a network of High Resolution silicon sensor to provide feedback signals. 滞后：前向扫描和后向扫描之间的定位误差。 闭环控制是该问题的理想解决方案，它通过使用高分辨率硅传感器网络提供反馈信号来完成。Linearity error : The error between the actual position and the first-order best fit line (straight line). Our nanopositioning products are calibrated with laser interferometry and the non linearity errors are compensated down to 0.02% of the full travel.线性误差：实际位置与一阶蕞佳拟合线（直线）之间的误差。 我们的纳米定位产品使用激光干涉仪进行校准，非线性误差补偿低至全行程的 0.02%。Orthogonality error : The angular off¬set of two defined motion axes from being orthogonal to each other. It can be interpreted as a part of crosstalk. 正交性误差：两个定义的运动轴相互正交的角度偏移。 它可以解释为串扰的一部分。Position noise : The amplitude of the stage shaking when it is on a static command. It is usually measured and specified with Peak-To-Peak value. It is a combination of the sensor noise, driver electronics noise and command noise, etc. The position noise of our stages is very limited due to the very high Signal-To-Noise ratio of the Silicon HR sensors we use. 位置噪声：在静态命令下载物台晃动的幅度。 它通常用峰峰值来测量和指定。 它是传感器噪声、驱动器电子噪声和命令噪声等的组合。由于我们使用的 Silicon HR 传感器具有非常高的信噪比，我们平台的位置噪声非常有限。Range of motion : The maximum dISPlacement of the nanopositioners. 运动范围（行程）:纳米定位器的蕞大位移。Resolution : The minimum step size the stage can move. 分辨率:舞台可以移动的蕞小步长。Resonant frequency : Piezostage are oscillating mechanical systems characterized by a resonant frequency. The resonant frequency that we give is the lowest resonant frequency that can be seen on a nanopositioner. In general, the higher the resonant frequency of a system, the higher the stability and the wider working bandwidth the system will have. The resonant frequency of a piezostage is determined by the square root of the ratio of sti¬ness and mass. 谐振频率：压电级是以谐振频率为特征的振荡机械系统。 我们给出的共振频率是在纳米定位器上可以看到的蕞低共振频率。 一般来说，系统的谐振频率越高，系统的稳定性和工作带宽就越宽。 压电级的共振频率由刚度和质量之比的平方根决定。Silicon HR sensor : Piezoconcept use temperature compensated High-Resolution silicon sensors network for reaching highest long-term stability. This measuring device is capable of measuring position noise in the picometer range and its response is not dependent of the presence of pollutants, air pressure changes like other high-end sensors can be. Si-HR 传感器：Piezoconcept 使用温度补偿高分辨率硅传感器网络，以达到蕞高的长期稳定性。 该测量装置能够测量皮米范围内的位置噪声，并且其响应不依赖于污染物的存在，应对改变气压带来的影响与其他高端传感器一样。Step response time : The step response time is the time needed by the nanopositioner to do the travel from 10% of the commanded value to 90% of the commanded value. The step response time reflects the dynamic characteristics of the system and is relatively to the installation method and load of the stage.阶跃响应时间：阶跃响应时间是纳米定位器从指令值的 10% 到指令值的 90% 所需的时间。 阶跃响应时间反映了系统的动态特性，并且与位移台的安装方式和负载有关。更多详情请联系昊量光电/欢迎直接联系昊量光电关于昊量光电：上海昊量光电设备有限公司是国内知名光电产品专业代理商，代理品牌均处于相关领域的发展前沿；产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、精密光学元件等，涉及应用领域涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国防及更细分的前沿市场如量子光学、生物显微、物联传感、精密加工、先进激光制造等；可为客户提供完整的设备安装，培训，硬件开发，软件开发，系统集成等优质服务。相关技术文

重庆摩方精密科技股份有限公司（以下简称：摩方精密）在TCT Asia 2024正式发布复合精度光固化3D打印技术，面向全球市场推出首创Dual Series（以下简称D系列）设备：microArch D0210和microArch D1025，在速度、质量和便捷性上进行大幅提升，将有效解决增材制造中高精度和大幅面的固有矛盾，再次实现工业级3D打印技术新突破。D系列设备依旧保持了摩方精密超高精密、超高公差控制能力，全新搭载复合精度光固化3D打印技术，新增自动化操作平台，使工业级3D打印更智能、更稳定、更高效。在打印尺寸上，首次实现2μm到100mm*100mm*50mm的跨尺度加工突破。在快速原型制作上，为精密电子、生物医疗、高端通讯、半导体等高精密行业的创新应用带来高速灵活、降本增效的全新解决方案。大而非凡的打印尺寸、纤微毕现的打印精度、智能便捷地打印操作，共同造就了摩方精密新技术和新设备的超高品质。01|硬核创新，驾驭复合式跨尺度技术难题在光固化领域，存在几组固有矛盾。一是打印精度越高，支持打印的幅面尺寸越小；二是模型结构越复杂，切片及后续成型的难度就越大。不管哪种矛盾，都会直接影响打印的整体质量和效率。此次发布的复合精度光固化3D打印技术，核心是组合并自由切换多精度的3D打印光学系统，其中，低精度镜头适用于快速打印大幅面样件，高精度镜头专注于打印极其微小的特征，有效解决精度固定对打印效率的限制。其超高精度复合式跨尺度的加工能力，使同层（XY轴方向）和不同层（Z轴方向）均能实现不同精度的切换打印，平衡了打印精度与幅面大小的矛盾问题，为各行业用户提供更加灵活且高效的打印方式。02|全球首创，灵稳兼顾的研发搭档作为全球首款搭载了复合精度光固化3D打印技术D系列设备，共推出两款新型号设备：microArch D0210和microArch D1025，可智能识别捕捉复杂模型的精细结构特征，实现同层与跨层平面的双精度自动切换打印，完成更高效、更自由的精准打印作业，重新定义工业级微纳3D打印设备。两款设备，均配置新一代双精度面投影光固化3D打印系统，D0210能够在2μm/10μm两种精度中自由切换，而D1025能够在10μm/25μm两种精度中自由切换。两种精度的自由切换能力，不仅支持应对各种复杂的生产任务，还能在多种材质和复杂结构的产品制造上发挥出色，赋予用户更多的研发和设计空间。D系列采用先进的图像识别算法，能够智能定位并切换图像的精确区域，无论是层内还是层间，都能实现不同精度的自由调节。其中，D0210配置的双精度倍率横跨5倍，在2μm超高精度模式下，可打印100mm*100mm*50mm超大尺寸，实现5万倍的跨尺度加工技术飞跃。这意味着D0210在处理大尺寸、复杂结构的极小特征细节时，既能确保超高精度打印，又能轻松跨越尺度局限，从技术源头打消工程师对幅面和精度的平衡顾虑，满足更多复杂应用场景，为工业制造革新赋能。03|自动化加持，效率质量全面提升工业级的3D打印设备，特别是高精密仪器，在操作前需要经过严格的培训。D系列设备为简化用户操作，全新升级为自动化操作系统，集成平台自动调平，绷膜自动调平和滚刀自动调节三大功能，使工艺参数设置、液面调平、流平时间等步骤实现全自动作业模式。三大自动调节功能相辅相成协同工作，针对新手，能在5-8分钟完成全系统的精准调平，告别工业级3D打印设备传统手动操作下的复杂流程，极大简化打印前期准备工作并进一步保障了打印成功率，从而节省人力、物力成本。经数千次打样验证，较单精度打印，综合平台调平、切片、打印、后处理等全过程，或将效率综合提升50倍，同时满足高精度和高效率的双重需求。让用户能够更加专注于打印创意，释放研发新活力。平台自动调平快速实现高精度自动调平，追求零误差绷膜自动调平颠覆传统模式，加快打印前处理滚刀自动调节瞬间清除，气泡无处躲藏04|耗材多元化创新制造不受限为进一步赋能研发进程，提高用户体验，D系列设备搭配了液槽加热系统，兼容硬性树脂、韧性树脂、Tough树脂等工程应用类材料，耐高温树脂、耐候性工程树脂等功能类材料，适用于POM注塑、PDMS翻模的BIO生物兼容性树脂，氧化铝、氧化锆等陶瓷材料等多种自研和新型材料打印，更多元的耗材适配性，满足不同应用场景的需求。05|深耕增材制造革新，迈向技术赋能性在当前的工业制造领域，复杂结构件的精细加工是一项核心挑战。D系列独特的设计理念，成功打破了大尺寸与高精度之间的传统束缚，通过灵活组合不同的打印精度技术，实现了大幅面与极小特征尺寸的完美结合，为传统制造技术中难以克服的难题提供了创新的解决方案。在精密电子产业，D系列支持高效打印出芯片接插件、连接器、传感器等精密结构件，适用于小批量、规模化的精密仪器生产，相较于单精度打印，可以更加高效地生产出符合高精度的复杂连接器等关键零部件，极大地提升了生产效率。以AI芯片为例，在其封装的背板或连接器上，虽仅有固定的背板面积，却密布着上千个小孔，对精度的要求极高，须以2μm的精度进行打印。而对于其他部分，精度要求相对较低，10μm或25μm的精度便能满足。此外，在精密医疗领域的应用中，D系列展现了其制造复杂结构、个性化定制、材料多样化、快速原型与迭代等显著优势。这些优势为高端医疗器械与生物制造技术领域的发展提供了坚实的技术支撑和广阔的新可能性，推动了整个行业的进步。最后，在科研领域如力学、仿生学、微机械、微流控、超材料、新材料、生物医疗以及太赫兹等，能够制造复杂微观结构，对材料科学研究和新型器件开发具有重要意义，助力高校及科研机构加紧科技成果转化，进一步赋能行业、产学联动，为社会经济发展提供更强大的科技支撑，促进我国制造业迈向全球价值链中高端。截至2024年4月，摩方精密已与全球35个国家，2000多家科研机构及工业企业建立了合作。目前，包括强生、GE医疗等在内的全球排名前10的医疗器械企业，全部与摩方精密合作；全球排名前10的精密连接器企业，有9家与摩方精密建立了合作。当下，工业4.0时代，全球制造业的发展趋势呈现自动化、智能化、个性化的特点，需要更精准、更稳定、更高效的解决方案。摩方精密也将坚持自主研发，协同“产、学、研”力量，进一步强化创新科技突破和多元应用研究，以技术赋能产业转型升级，促进我国产业迈向中高端制造业。06|携手并进，智造未来摩方精密是我最敬佩的具有独特魅力和世界前沿技术的公司，是精密三维打印的引领者，相信摩方精密前景非常辉煌！—— 杨守峰教授哈尔滨工程大学烟台研究（生）院摩方最新的D系列打印设备是一个里程碑式的技术突破，它解决了复合精度打印这一概念中的核心工程问题，让这个概念真正走向了一个商业化的产品，为解决增材制造中加工精度和加工速率之间的矛盾提供了一个新的方案。—— 何寅峰教授宁波诺丁汉大学作为摩方忠实用户和3D打印行业科研工作者，非常看好摩方推出的全球首发的复合精度光固化3D打印技术和设备，这项技术突破了高精密微纳尺度和大幅面加工以及加工速度三者难以兼顾的固有矛盾，同时引入智能化技术进行赋能，大大降低了设备操作使用的门槛和提升加工稳定性，将助力科研和工业领域广泛使用微纳3D打印带来可能。—— 葛锜教授南方科技大学摩方精密自成立之初，每一台新设备的推出，都是在诠释什么是微纳制造的先行者：对标全球制造业隐形冠军，在微纳3D打印领域，做工业进步的赋能者。microArch Dual Series的一键式智能化设计理念，将3D打印引领进了高效率设备的赛道。—— 王大伟深圳微纳制造产业促进会会长复合精度光固化技术和D系列设备，填补了光固化技术的空白，满足了市场对超高精度和高效率生产的需求。摩方精密后续也将继续推进装备销售，加紧创新技术研发，进一步拓展终端应用，致力于建立一个更加完善的全球市场网络，在终端、产品端去和上下游客户相互合作，把摩方的材料和设备更好地推向终端产品，成为一个技术赋能性的平台公司。—— 周建林摩方精密副总裁

光机产品质量的检验方法是否正确关系产品质量的好坏，看卓立汉光光机产品出厂前如何严把质量关？卓立汉光自1999年成立以来，不断深耕细作，我们从研发生产光学精密机械产品起步，目前公司的电控位移台、手动位移台、光学调整架等产品已经形成产品系列化,规格多元化，国内多家科研单位、激光加工设备厂商、光纤设备厂商在使用我们的产品。“好光机，卓立造”我们坚持从设计、零件选型、制造、装配、检验、包装、运输、直到售后服务做好质量保证，就是要让您 “付有所值”。公司的产品出厂前均按照国家标准、行业标准、或企业标准（部分高于上述同类标准）进行检验，我们根据 ISO9001 ：2015 国际质量管理体系的要求，对于产品的技术指标负责，我们所使用的检测仪器定期送至国家计量单位进行校准。卓立汉光所使用的测量仪器和实验仪器：名称检验精度或范围厂家国别说明5维激光干涉仪长度方向：0.02μm角度：0.1＂美国成品检测三坐标测量仪（也称三次元测量仪）系统分辨率：0.078μm测量精度：2.8μm+L/300合资（瑞典）零件检测、成品检测平面度检测仪0.01～0.001mm/m中国成品检测振动频率检测仪0.06～1000Hz中国成品检测安规综合测试系统漏电流：0.01mA接地电阻：0.01Ω英国成品检测（电子类）数显测微自准直仪0.1＂中国成品检测齿轮双面啮合综合检查仪1μm中国零件检测万能工具显微镜1μm中国部分成品及零件检测洛氏硬度计20～70HRC中国部分成品及零件检测机械振动台加速度:10g；频率：10～80Hz中国成品检测高低温循环实验箱-40～150°C中国成品检测常规检测设备：包括000级大理石测试平台、万用表、示波器、光栅尺及数显表、万能角度尺、卡尺、刀口尺、卓立汉光可检测项目（部分）1、零件检测项目卓立汉光零件检测中除了常规检测手段外，针对 FA 工业品中的若干系列，如 ：CXP 系列、SIN 系列、TBR 系列、XYR 系列电动滑台，核心零件采用 ：洛氏硬度计、齿轮双面啮合综合检查仪、三坐标测量仪等进行检测，确保零件质量。检测零件检测项目检测范围检测设备常规机加工零件物理尺寸及图纸要求所有产品常规检测设备关键机加工零件有关键指标的基准面、定位面的精度等所有产品三坐标测量仪蜗轮蜗杆材料TBR系列、TBG系列等第三方检测机构蜗轮蜗杆硬度TBR系列、TBG系列等洛氏硬度计蜗轮蜗杆啮合精度限TBR系列齿轮双面啮合综合检查仪丝杠物理尺寸及图纸要求所有产品常规检测设备丝杠同轴度限CXP系列、SIN系列、XYR系列抽检三坐标测量仪、齿轮双面啮合综合检查仪导轨及轴承物理尺寸及图纸要求所有产品常规检测设备导轨及轴承基准面、定位面精度所有产品三坐标测量仪、常规检测设备常规外购零件物理尺寸及图纸要求所有产品常规检测设备关键外购零件有关键指标的基准面、定位面的精度等所有产品三坐标测量仪2、成品检验项目卓立汉光成品检测中除了常规检测手段外，针对 FA 工业品中的若干系列，如 ：CXP 系列、SIN 系列、TBR 系列、XYR 系列电动滑台，新增：微步能力、微步运动时重复定位精度、微步运动时回程间隙、静态平行度、背隙等指标的检测，确保成品更符合工业设备使用要求。检测项目直线及升降滑台旋转、摆动滑台及对位平台检测设备行程所有产品所有产品常规检测设备重复定位精度所有产品所有产品常规检测设备微步运动重复定位精度限CXP系列/激光干涉仪回程间隙所有产品所有产品常规检测设备背隙CXP系列、KA系列、PA系列TBR系列、TBG系列推力计、千分表微步运动回程间隙限CXP系列/激光干涉仪运动性能（包括速度、加速度等）标称该技术指标的产品标称该技术指标的产品常规检测设备精度（绝对定位精度）CXP系列、KA系列、PA系列限TBR系列、DDR系列激光干涉仪微步能力限CXP系列/激光干涉仪或千分表运动直线度标称该技术指标的产品/激光干涉仪或自准直仪运动平行度标称该技术指标的产品/激光干涉仪或自准直仪静态平行度标称该技术指标的产品标称该技术指标的产品千分表或三坐标检测仪俯仰CXP系列、KA系列、PA系列/激光干涉仪或自准直仪偏摆CXP系列、KA系列、PA系列/激光干涉仪或自准直仪端面（轴向）跳动/限旋转滑台千分表径向跳动/限旋转滑台千分表最大净转矩/限TBR系列扭力扳手、测试工装

近日，中国科学技术大学微纳光学与技术课题组王沛教授和鲁拥华副教授在大量程纳米位移光学感测研究方面取得重要进展。课题组利用光学超表面(metasurface)设计了一种简捷的光场偏振态空间编码，结合精巧的光学系统设计，发展了一种大量程(百微米量级)、高灵敏(亚纳米)、简捷实用的位移感测技术。该研究成果10月12日以“Ultrasensitive and long-range transverse displacement metrology with polarization-encoded metasurface”为题发表在《科学进展》上。 　　纳米精度的高灵敏位移测量对于半导体制造、精密加工和先进成像等领域都具有关键性作用。以半导体制造为例，不同层光刻图案的叠对误差对提升产品良率具有重要的作用。一般要求叠对误差测量技术(overlay metrology)的精度优于光刻线条宽度的五分之一。因此，对于10纳米以下节点的半导体制造工艺必须发展纳米及亚纳米的位移感测技术。 　　以往的研究表明，利用纳米光学天线的定向散射光场可以实现亚纳米位移感测的技术指标。课题组在先前的研究中也分别提出了硅纳米天线对(OE, 26 : 1000-1011, 2018)、表面等离激元天线对(PRL, 124, 243901, 2020)的技术方案。但是基于光学天线散射的感测方法通常只有百纳米的量程，且存在信噪比低的问题，给叠对误差测量等位移感测的实际应用带来较为苛刻的限制。 　　在这项研究工作中，课题组利用光学超表面独特的位相和偏振调控能力，将空间位置信息编码在光场的偏振取向上，并通过精巧的光学系统设计让光场两次经过超表面结构，从而将超表面相对于光束的横向位移信息转化为读出光强信息。由于超表面结构可以在亚波长精度上调控光场的偏振和位相分布，从而可以极大提高偏振空间编码的梯度，进而提高位移感测的灵敏度。 　　实验测试证明，这一偏振编码超表面系统的位移感测精度可以达到100皮米(图1)。进一步，课题组通过移相方法实现了测量范围的周期性延拓，并消除了感测灵敏度的“死区”，偏振编码超表面系统的感测量程可以拓展到200微米以上。 　　与基于光学天线散射的纳米位移感测技术不同，这项研究工作在保持亚纳米的位移感测精度的同时，极大地拓展了感测的量程，而且，通过光强读出位移信息，具有可工程化、简单可靠且精度高的特点，为其在叠对误差测量等位移感测领域的实际应用带来便捷。 图1 偏振编码超表面位移感测系统示意图和实验测试结果 　　光电子科学与技术安徽省重点实验室的臧昊峰、席铮特任教授和张植宇为该论文的共同第一作者，鲁拥华副教授和王沛教授为共同通讯作者。该工作得到了科技部重点研发项目、国家自然科学基金区域创新发展联合基金和先进激光技术安徽省实验室主任基金的经费资助。

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。

12月30日，LinkPark（滨河）产业社区及先进精密仪器共性技术研发及工程化创新服务平台启用仪式在杭州青山湖科技城隆重举行，杭州市人大常委会副主任、临安区委书记卢春强，市政府副市长柯吉欣，市政府党组成员、杭州城西科创产业集聚党工委副书记、管委会主任李玲，临安区区委常委、青山湖科技城党工委书记蔡萌等出席启用仪式，杭州市委组织部、市经信局、市科技局、临安区有关部门等领导一行参加活动。 为深入推进中国先进精密仪器产业发展，杭州谱育科技发展有限公司（聚光科技旗下自孵化子公司）携手杭州青山湖科技城，搭建“一平台两中心”——先进精密仪器共性技术研发及工程化创新服务平台、先进精密仪器创新中心、工程师协同创新中心，争取国家和省市资源，围绕产业链部署创新链，合力打造先进精密仪器全产业链的创新策源高地。先进精密仪器共性技术研发及工程化创新服务平台一平台两中心打通创新链 在仪器创新的研究、工程化、产业化链条上，工程化阶段成为创新链上的瓶颈和产业破局的关键，通过建设高水平、全链条的先进精密仪器共性技术研发及工程化创新服务平台，打通创新链、带动产业链，形成支撑仪器整机、核心零部件、试剂耗材、技术服务、高端专用仪器与系统五位一体的产业集群服务能力，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。 带动产业链 先进精密仪器创新平台启用后，将加速区域内仪器技术创新研究成果的工程化、产业化进程，孵化培育一批生命科学、半导体、先进工业、新材料、食品药品、环境安全等领域的产业项目，加速集聚龙头企业，促进在杭州城西科创大走廊带动先进精密仪器产业集群，打造具备全球竞争力的中国“仪器谷”。 面向世界科技前沿，为我国科研院校与企业创新实验室，开发高端质谱、光学、色谱、电镜等科学仪器。 面向经济主战场，为我国新材料与先进制造业，开发高端智能品控、在线监测分析自动化系统。 面向国家重大需求，为半导体、先进工业等行业，解决“卡脖子”关键技术和高纯检测设备国产化。 面向人民生命健康，开发食药品检验、环境安全监测、生命科学分析与精准医学诊断先进解决方案。 五位一体：打造仪器整机、关键零配件、耗材与试剂、技术服务、高端专用系统集成五位一体的全产业链生态。