空心圆柱仪原理

p　　2月19日，科技部网站发布关于发布重大科学仪器设备开发专项2016年度指南的通知，本指南共设置了关键核心部件、高端通用科学仪器和专业重大科学仪器3类任务，下设10个重点方向。其中核心关键部件开发与应用中包括：源部件、探测器与传感器、分析分离与控制部件。而空心阴极灯项目列于源部件项目的第一位, 为原子吸收光谱仪和原子荧光光谱仪等仪器提供核心部件。据业内人士说，该考核指标稍高于进口产品的指标，对于目前国产空心阴极灯相关企业来说，具有一定难度，但是，是完全可以达到的(具体指标详见文后)。/pp　　回顾历史，在上世纪60年代，中国已经研制出自己的空心阴极灯，与国外基本同时起步。如今，HCL国产厂商主要是有色金属研究院、曙光明、河北衡水宁强光源等，国外厂商主要有贺利氏、珀金埃尔默、安捷伦(原瓦里安)等。近年来，中国市场HCL年销售量约为10万支，其中国产产品占据了95%左右的市场份额。/pp　　但是，在高端空心阴极灯方面，国产产品还存在一定差距。“与进口HCL比较，国产HCL在外观、一致性方面有一定的差距，但是，性能方面的差距非常之小，而长期稳定性已经完全没有问题。” 生产工艺或生产技术方面是否还存在一些难点?对此，有色院李中建说，“HCL生产过程中手工作业的比例较大，但是，我们已经在不断改进，尝试投入更多的自动化生产设备。在生产工艺上还需要继续提高，以克服一致性、噪音问题，以及整体的设计工艺。所以说，今年国家科学仪器重大专项支持的到来，对于促进国产HCL产业发展是一个非常好机遇。”/pp　　strong空心阴极灯产品概况/strong/pp　　空心阴极灯(HCL)是原子吸收、原子荧光光谱仪必不可少的组成部分。原子荧光的灯和原子吸收的灯原理是一样的，但是结构上有一定的区别。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201603/insimg/37ad5e5a-c896-45ae-826f-65e38938e022.jpg" title="HCL.jpg"//pp　　原子吸收的空心阴极灯有单元素灯、多元素灯、高性能灯和多阴极灯。最常用的空心阴极灯由一个钨(W)棒阳极和含金属元素或其合金的空心圆柱杯阴极组成。两极之间充满低压的惰性气体(Ne或Ar气)，密封在一种特性玻璃筒里，应用辉光放电和阴极溅射原理将HCL点亮。充Ne气的HCL呈橘红色，充Ar气的HCL呈浅蓝色。/pp　　单元素灯阴极由1种金属元素或其合金构成。多元素灯阴极由2～7种金属元素合金或混合物构成 优点是可以在不换灯情况下连续测定多种元素，缩短预热时间和换灯的麻烦 缺点：比单元素发射强度弱，有些元素搭配不当会造成相互影响，并可能降低寿命。多阴极灯由一个阳极放置中间位置，其周围放置6种金属元素6个阴极。其原理与单元素(HCL)相同，其价格昂贵。/pp　　高性能灯除了和普通HCL一样有1个阴极和1个阳极外，还增加了一对辅助电极。辅助电极间通过几百mA的低压直流电，使其产生电离的气体原子流，使从空心阴极溅射出来的金属原子与之碰撞后进一步激发，从而提高共振线的强度。这种灯光强度比普通HCL强几倍到几十倍，不产生谱线变宽，适用于As、Sb、Bi、Se、Ag、Cd、Pb或某些稀土元素。/pp　　strong难以替代的空心阴极灯/strong/pp　　空心阴极灯是原子吸收、原子荧光光谱仪的关键核心部件，而原子吸收、原子荧光光谱仪的市场规模都相对较大，仪器生产商数量非常多。其中，原子吸收光谱仪器是现代分析检测实验室必备的重要检测手段，有着广泛的应用。据现有不甚完整的资料显示，近年来中国市场原子吸收光谱仪器年销售量约为5000多台。据初步统计，目前全国有AAS生产厂家达20家，国外在华厂商近10家。如普析通用、东西分析、上海光谱、北京海光、北京瑞利，岛津、珀金埃尔默、德国耶拿、安捷伦、赛默飞、日立等。/pp　　而原子荧光光谱仪是我国少数具有自主知识产权、技术水平超过进口的分析仪器。目前国内外生产AFS的主要仪器厂商有10多家，有北京海光、北京吉天、北京瑞利、普析通用、廊坊开元、东西分析、金索坤、江苏天瑞、卓信博澳、欧罗拉等。近年来，原子荧光光谱仪每年销售量大致在2500~3000台。/pp　　原子吸收、原子荧光光谱法是元素分析领域现行标准方法的主力军。现有各国颁布各类原子吸收光谱分析的标准共计2600多个，中国颁布的国家标准和行业标准近800个。原子荧光光谱法在各个领域中先后建立了相关的国家标准、行业标准和地方标准，截至2011年5月为止已建立的各项标准己达111项。正是这些标准的建立，有力推动了原子吸收、原子荧光光谱仪的推广和普及，现已成为众多实验室常规的分析仪。/pp　　未来对HCL的需求与国家经济的发展状况息息相关。“目前，采购、使用原子吸收、原子荧光光谱仪的用户多是基层单位和工业企业。”对于基层单位和工业企业，日常检测的元素比较固定，且数量不多，对这样的用户原子吸收光谱仪器具有最好的性价比。而对于As、Hg等元素的检测，原子荧光具有ICP-MS都不具有的优势，方法简便、灵敏度高，并且在仪器价格和使用成本上具有很大的优势，适合地级市等小型实验室及检测中心的使用，符合中国经济发展的现状，是元素分析非常必要的补充仪器。/pp　　由于原子吸收、原子荧光光谱仪在未来的不可替代性，这样大的一个‘用户群’也为HCL打下了坚实的基础，使得HCL也同样具有了不可替代性。可预见，未来20年内HCL行业都会平稳发展。/pp style="text-align: right "撰稿：刘丰秋/p

近日，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。大型零件圆柱度测量仪样机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。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。

三本是一家综合性的测量仪器公司，提供一站式测量解决方案，是德国蔡司和德国马尔公司官方授权代理商，帮助客户高效测量解决方案，马尔公司推出新的产品来满足客户多样化的测量需求。针对客户对测量速度和重型工件测量的需求，推出了新一代的MarForm MMQ 500圆度仪。本期内容，我们将给大家解读这一款全新的测量利器。MarForm MMQ 500MarForm MMQ系列历代成员们马尔的圆柱度仪系列，从入门级的圆度仪 MMQ 100到高精密的圆度测量仪 MFU 100，几乎可以涵盖客户所有的测量需求。马尔圆度仪 MMQ 100 到 MMQ 400系列如今，新款的MMQ 500 在此基础上，又增加了一些新的特点。MMQ 500圆柱度仪的优点• 直径300 毫米的工作转台；• 工作转台可承重 80 公斤；• 更大的调心调平范围；• X轴和Z轴更高的直线度；• 更快的调心调平时间；正是由于以上这些优点，马尔新一代 MMQ 500 圆柱度仪可以测量更重、更大的零件，而且测量的结果更加精确。同时，MMQ 500 快速的调心调平和定位时间有效的缩短测量时间，提高了测量效率，对于如今不断增加的人力成本而言，无疑是增效降本的一个重大利好。 快速调整和定位，可以缩短30%的测量时间此外，MMQ 500 的评价软件依然是基于 MarWin 这个卓越的软件平台，可以沿用MarForm所有的评价设置和软件选项，如活塞测量、扭纹测量、速率分析、快速傅立叶分析这些工业测量中常用的测量选项。