激光级标准直角棱镜

新品快讯！CytoFLUX三激光流式细胞仪棱镜泰克的CytoFLUX流式细胞仪结合了高精度的细胞分析能力与卓越的用户体验，具有稳定、可靠、易用、灵活、高分辨率等特点，能够满足现代科研与临床实验的严苛要求。此前在2023年11月份，棱镜泰克Sperm-Cyto流式精子分析仪作为全国首台套，获得四川省食品药品监督管理局批准的二类医疗器械注册证（注册证编号：川械注准20232220389）成为全国第一台以流式细胞术为原理专用于“男科”实验室精子检测仪器。（点击查看）日常新品申报入口 ↓↓↓https://www.instrument.com.cn/Members/NewProduct/NewProduct关于棱镜泰克成都棱镜泰克生物科技有限公司（简称“棱镜泰克”），是一家专注于体外诊断技术研发和临床应用的高新技术企业。公司坐落于成都经开孵化园拥有集研发、生产、销售及服务为一体的综合技术平台。由多名行业专家和中科院博士团队领衔，是一支集高端精密仪器及诊断试剂的多元化研发团队。将打造流式细胞平台上游核心原料、流式细胞仪、配套自动化处理及分析设备的完整产业链条。目前，棱镜泰克已成功转化一系列临床检测产品，涵盖了血液检测、生殖检测、药物筛选等多个专业领域。同时，公司锐意创新，砥砺前行，承接多项国家级重大设备专项科研项目，致力于开发生命科学、精准医疗领域的创新型诊断技术，构建全新细胞分析诊断新生态，成为国内领先的体外诊断产品提供商。

1. 前言智能设备的功能日益多元化，如人脸识别、测距、AR功能等。其中，相机在追求高分辨的同时，还要求外形小巧、高倍率变焦。传统相机镜头通过与智能设备垂直放置，实现高倍变焦，但变焦倍率越高，所需焦距越长，需要占用一定的纵深空间安装镜头，造成镜头部分较厚。图1 传统镜头示意图现在大多数手机制造商通过搭载潜望镜式镜头，实现了相机的小巧与高倍率变焦。潜望镜式镜头平行于智能设备安装，并通过棱镜改变光路方向，将焦距所需要的厚度转化为与智能设备平行的长度，同时实现了超薄化与高倍率变焦。图2 潜望式镜头的示例因此，测定潜望式镜头中棱镜的反射率至关重要，但棱镜元件尺寸很小，准确测定其反射率需要专业的附件。日立紫外可见近红外分光光度计UH4150可以选配微小棱镜测定附件，并通过专业定制支架测定潜望镜式镜头中的棱镜。2. 应用数据附件：微小棱镜附件，标配两种样品支架，适用于5~6mm立方体和7~20mm立方体；偏振附件图3 微小棱镜附件本次实验使用定制支架测定两种尺寸为5mm的直角棱镜。直角棱镜巧用临界角，可以使光路偏转90度。测定时，采用偏振附件求出S偏振和P偏振的反射率，分别计算出S、P偏振光的平均值。图4 两种棱镜的反射光谱测定结果表明即使是微小棱镜，也可得到低噪音的光谱，从而有效评价样品的光学特性。3. 总结棱镜是常用的光学元件，日立UH4150凭借优异的平行光束性能，通过安装精密的微小棱镜附件，可为小尺寸棱镜的光学评价提供准确的解决方案。

受“仪器信息网”的邀请，上海仪迈于《仪器快讯》杂志的2011年第4期 “技术与市场”专栏成功发表一篇题为《国内折光仪的研制现状及发展趋势》的技术前瞻性文章，同时推出了高性价比的台式折光仪系列和手持式折光仪系列，奠定了上海仪迈在国产折光仪领域的领导地位。为了“将折光进行到底”，上海仪迈又进入到折光仪领域最高精度的V棱镜的研发中，可喜的是，上海仪迈终于在国内首创光电瞄准的数字显示V棱镜。在此期间，公司的研发专家进行了V棱镜多项核心技术的大胆革新，取得了技术的全面突破，真正做到了“精益求精”的科学精神和科研态度。我们衷心期待新一代的光电瞄准的，数字显示的V棱镜早日面市。

p 　　旋转双棱镜(Risley棱镜)可实现光束的大角度、精确偏转控制，具有结构紧凑、响应快、环境适应性好的特点，其难点在于同时达到高精度和大的动态范围。国际上很多研究机构对其进行研究。NASA在下一代卫星激光测距系统(Next Generation Satellite Laser Ranging，NGSLR)中，利用旋转双棱镜作为超前瞄准装置，实现了高精度的超前瞄准角，在几十角秒的偏转范围内实现1.5″的指向精度 鲍尔航天技术公司在无人机等小型航空器上的红外侦查与瞄准设备中采用旋转双棱镜，实现了偏转角度70° 、精度优于200″、偏转角度动态范围34dB。 /p p 　　中国科学院光电技术研究所光束控制重点实验室任戈、陈科研究团队采用强泛化能力物理模型辨识技术和矢量光学迭代优化技术，从理论上解决了旋转双棱镜光束偏转的强耦合、非线性和多解问题，并解决了工程应用中加工、安装和测量误差的影响，在旋转双棱镜的偏转精度和动态范围等方面得到突破，实现了大角度、高精度的光束偏转技术指标：3° 偏转角范围内光束偏转精度优于1″，动态范围大于43dB，优于目前公开文献中的最高水平。 /p p 　　相关研究成果发表在Applied Optics上，并已申请/授权国家发明专利多项，该技术在空间激光通信、目标跟踪等方面具有广泛的应用前景。研究工作获得了中科院重点实验室基金、西部之光等的支持。 /p p style=" text-align: center " img width=" 300" height=" 167" title=" 001.png" style=" width: 300px height: 167px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201712/insimg/60cf6bda-c2a2-41ac-98ad-cbe811ef1cd6.jpg" border=" 0" vspace=" 0" hspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong 示意图 /strong /p p & nbsp /p

近日，市场监管总局批准启用由北京航天计量测试技术研究所和中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所分别研制建立的两项“激光小角度副基准装置”。 激光小角度副基准装置是国家平面角基准的重要组成之一，可复现和保存平面角单位，并作为激光小角度基准装置的备份，可为激光小角度测量仪、自准直仪、光学角规等小角度器件进行量值传递，满足航空航天用激光陀螺、精密机床用高精密导轨、芯片制造用光刻机等高精尖领域的小角度量值计量需求，对航空航天、高端装备制造、精密光学器件、集成电路等领域高质量发展发挥基础性作用。 北京航天计量测试技术研究所建立的激光小角度基准装置突破了400mm超精密殷钢正弦臂、大口径空心角隅棱镜研制瓶颈，以及双频激光干涉差动测角等关键技术，实现了0.001"超高精度角度测量分辨力，相当于地球上的观察者能够看清400公里外空间站上宇航员手中的铅笔芯。中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所建立的激光小角度副基准装置实现了超高分辨力小角度量值复现，具有微小角度的测量能力，其分辨力近似一个圆周的1亿3千万分之一对应的角度量值，准确度可以达到0.03″，相当于一根100公里长的圆棒，一端抬高15毫米对应的角度量值。 当前，我国测量仪器产业正在高速向国际领先水平发展，激光小角度副基准装置的建立有助于解决当前面临的大量小角度精密测量和准确度评价问题，将为我国小角度测量技术的发展提供有力的计量支撑，并推动高精度大范围自准直仪、激光小角度测量仪等高端测量仪器加速实现国产化。

p 　　2019年2月6日，2019棱镜奖(Prism Award)获奖名单公布。棱镜奖颁奖典礼在每年的SPIE Photonics West期间举行。 /p p 　　“棱镜奖”设立于2008年，被誉为“光电行业的奥斯卡”，旨在表彰光学、光子学与成像科学领域中具有创新突破，并通过光学技术解决现实问题、改善生活的新发明与新产品。 /p p 　　本次获奖产品涉及10个类别，值得一提的是，CloudMinds的云端AI手持拉曼光谱仪榜上有名。 /p p 　　1、探测器与传感器类 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/ae62c9b8-bea1-4f87-9355-f4c122b3c97e.jpg" title=" 拉曼.png" alt=" 拉曼.png" width=" 300" height=" 302" border=" 0" vspace=" 0" style=" width: 300px height: 302px " / /p p style=" text-align: center " 　　XI& #8482 AI 拉曼光谱仪(CloudMinds) /p p style=" text-align: center " 据悉，这是世界上第一台云端AI手持拉曼光谱仪，785 nm激光。 /p p 　　2、诊断与治疗类 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/eaf06d1d-ae24-4a9a-8326-bff7f2f6f1ce.jpg" title=" double-helix-spindle-photo.png" alt=" double-helix-spindle-photo.png" / /p p style=" text-align: center " Double Helix (SPINDLE) /p p style=" text-align: center " 无与伦比的精确深度成像和跟踪，可以达单分子水平。 /p p 　　3、成像与相机类 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/363a4c61-04e7-490f-b43e-bd5795a79ed9.jpg" title=" 莱卡.png" alt=" 莱卡.png" width=" 300" height=" 302" border=" 0" vspace=" 0" style=" width: 300px height: 302px " / /p p style=" text-align: center " BLK3D(Leica) /p p style=" text-align: center " 精确的立体摄影测量装置，适合放在手掌心里操作。 /p p 　　4、工业激光器类 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/56d226f4-6a64-4be9-ace3-d87a00fa95e7.jpg" title=" Corona Lasers.png" alt=" Corona Lasers.png" width=" 300" height=" 294" border=" 0" vspace=" 0" style=" width: 300px height: 294px " / /p p style=" text-align: center " Corona光纤激光器 (nLIGHT) /p p style=" text-align: center " 具有可编程光束质量的光纤激光器，用于高性能的材料加工。 /p p 　　5、光源类 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/7cf23a1b-1f3a-4980-8ee6-d2ba0c4e58d7.jpg" title=" 2019-Prism-Award-for-Smart-Vision-Lights.jpg" alt=" 2019-Prism-Award-for-Smart-Vision-Lights.jpg" width=" 300" height=" 400" border=" 0" vspace=" 0" style=" width: 300px height: 400px " / /p p style=" text-align: center " NanoDrive /p p style=" text-align: center " (Smart Vision Lights) /p p 　　6、光学与光机械类 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/80cd6062-a7e8-47ad-a40d-458d00930c7b.jpg" title=" OMPlex_V2_Awards.jpg" alt=" OMPlex_V2_Awards.jpg" width=" 300" height=" 150" border=" 0" vspace=" 0" style=" width: 300px height: 150px " / /p p style=" text-align: center " OMPlex(Modular Photonics) /p p 　　7、科研激光器类 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/9baad039-623e-4532-b87b-d0bacfcbd5f5.jpg" title=" TOPTICA_TOPO_01.jpg" alt=" TOPTICA_TOPO_01.jpg" width=" 300" height=" 210" border=" 0" vspace=" 0" style=" width: 300px height: 210px " / /p p style=" text-align: center " DLC TOPO(TOPTICA Photonics) /p p 　　8、测试与测量类 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/ea092d52-9129-49d4-9442-951bd4e7c674.jpg" title=" 4D-inspec-xl-DSC00847_web-1.jpg" alt=" 4D-inspec-xl-DSC00847_web-1.jpg" width=" 300" height=" 450" border=" 0" vspace=" 0" style=" width: 300px height: 450px " / /p p style=" text-align: center " 4D InSpec XL 表面缺陷测量仪 /p p style=" text-align: center " (4D Technology Nanometrics）& nbsp /p p style=" text-align: center " 用于三维非接触表面缺陷测量的手持精密仪器。 /p p 　　9、运输系统 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/7e507b7c-c619-4a96-a7b4-cb9e70e9275a.jpg" title=" Blackmore Automotive Lidar.jpg" alt=" Blackmore Automotive Lidar.jpg" width=" 300" height=" 232" border=" 0" vspace=" 0" style=" width: 300px height: 232px " / /p p style=" text-align: center " 汽车多普勒激光雷达系统(Blackmore) /p p 　　10、视觉技术类 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/83545e4b-8bb3-47a1-aa65-1b710fa5a194.jpg" title=" RETISSA Display.jpeg" alt=" RETISSA Display.jpeg" width=" 300" height=" 198" border=" 0" vspace=" 0" style=" width: 300px height: 198px " / /p p style=" text-align: center " RETISSA Display(QD Laser) /p

p style=" text-indent: 2em text-align: justify " JAI向广大机器视觉用户隆重推出Flex-Eye：一种创新的相机概念，使视觉系统工程师能够自定义基于JAI的Fusion系列2-CMOS或3-CMOS棱镜的多光谱相机中波长的起始范围。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 通过对Flex-Eye进行定制，可以和JAI现有的Fusion系列棱镜相机相结合，便客户能够参与设计多光谱相机。该相机可以查看特定的可见光和近红外光波段，切实地满足用户视觉应用要求。 br/ img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://www.jai.com/uploads/images/Partner-Section/Hi-Res-Images-and-Thumbnails/Flex-Eye-Launch-Image.jpg" / /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 这种新方法可以使视觉检测任务或其他多光谱成像应用程序更加高效，因为通过针对目标波段(面向特定应用程序设计)进行微调后的2-CMOS或3-CMOS棱镜相机，可以更精确地显示所需的成像信息，完美屏蔽不需要的波段。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 如果JAI的Fusion系列中现有标准型号的默认波段组合无法完全满足相机用户的特定需求，通过Flex-Eye的定制服务，便可以解决这一问题。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 由于Flex-Eye概念最初是应用于JAI的Fusion系列多光谱模型的，因此，客户可以配置具有2或3传感器棱镜配置的模型，目前其配置为Sony Pregius& #8482 CMOS传感器中160万像素(IMX273)或320万像素(IMX252)两种。在确定传感器之后，再为相机中的每个传感器定义特定的波段位置和区间。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 根据用户的要求，用户所指定的波段可以都位于可见光谱(405-680nm)内，或者也可以放置在整个可见光和近红外光谱的多个位置上，最高可达1000nm。波段的宽度最短可以是25nm，以5nm的增量进行递增。 br/ /p p style=" text-indent: 0em text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/e5c016d8-84d5-4431-aee5-56abc4c1bf9e.jpg" title=" 1.png" alt=" 1.png" / /p p style=" text-align: center " span style=" font-size: 14px " 上图为定制一个3传感器相机的波长示例，其中指定了一个可见光波段(波段1)和两个NIR波段(波段2和波段3)。 每个波段最短可达25nm宽，以5nm的增量递增。 /span /p h3 style=" text-align: justify " Flex-Eye目标用户 /h3 p style=" text-indent: 2em text-align: justify " Fusion系列Flex-Eye相机适用于几种不同应用场景下的用户，多光谱成像技术在这些市场目前已经得到了应用，但是新的波段组合可以带来新的功能效果。这些最常见的应用场景可细分为： /p ul class=" list-paddingleft-2" style=" list-style-type: square " li p style=" text-align: justify " 荧光引导手术，病理学或其他生命科学应用 /p /li li p style=" text-align: justify " 水果，蔬菜，果仁等食品的分选/检查 /p /li li p style=" text-align: justify " & nbsp 农业和植被分析或除草系统 /p /li li p style=" text-align: justify " & nbsp 包装检查，尤其是塑料包装物的印刷 /p /li li p style=" text-align: justify " 多层电子线路板检查 /p /li /ul p style=" text-indent: 2em text-align: justify " img style=" max-width: 100% max-height: 100% float: right " src=" https://www.jai.com/uploads/images/Products/Flex-Eye-Concept/surgical.png" / 例如，越来越多的外科手术系统正在利用注入到血管或周围组织中并由激光激发的荧光化合物来辅助进行。荧光显示通过覆盖在外科医生的可见彩色图像上的区域来对病变处进行突出显示，从而起到指导手术的作用。系统是设计成突出显示周围的恶性组织还是血管内血液流动，可能需要使用具有不同波长的不同荧光团进行激发和反射。设计者通过对特定的波段的选择，使其系统在性能上区别于常见的多光谱配置。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " img style=" max-width: 100% max-height: 100% float: right " src=" https://www.jai.com/uploads/images/Products/Flex-Eye-Concept/farming.png" / 同样，现代科技农业中，通过对NDVI（归一化植被指数）或NDRE（归一化差异红边）公式建立起来的算法，来进行杂草驱除或作物健康分析的系统，需要农业机械提供可见光波段和NIR波段的数据组合。这需要农业机械能从幼苗中识别杂草，或者从作物中标记需要额外灌溉水或肥料的作物。目前在基于标准波段的标准算法，仍需要不断开发定制新的算法以提高特定作物和环境条件的性能，来适应多种多样的作物生产方面的需求。此时，这些现代农业科技公司，就向JAI寻求特定多光谱波段方面的支持，可以通过定制，以使这些系统更准确，有效地获得所需的结果。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 类似的概念也可以应用于当前许多其他使用多光谱成像的应用程序，包括食品检查，药品，包装，电子产品等。 /p h3 style=" text-align: justify " Fusion Flex-Eye的在线配置器 /h3 p style=" text-indent: 2em text-align: justify " span style=" text-indent: 2em " 作为可定制的产品，产品的制作和销售过程与JAI的标准Fusion系列型号或其他相机是不同的。首先客户需要定义自己需要Fusion系列Flex-Eye相机的技术要求，并将其提交给JAI，以从技术角度来确认是否可以完成制作。 /span & nbsp /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 于是JAI开发了一款 strong Flex-Eye在线配置器 /strong ，可以让客户轻松定义自己的技术要求，它把自定义选择所需波段过程可视化了。通过鼠标逐步点选完成对传感器分辨率，个数，黑白彩色等参数进行选择。直观的GUI界面可以帮助用户在简单的频谱图上进行拉伸或收缩，来完成对波段范围的选择。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/f577a45e-37c1-467f-b8a6-0ddf9da4f98d.jpg" title=" 1.png" alt=" 1.png" / /p h3 style=" text-align: justify " 有关Fusion Flex-Eye相机性能的更多信息 /h3 p style=" text-indent: 2em text-align: justify " Fusion系列的Flex-Eye系统订制出的棱镜相机具有与JAI的Fusion系列的标准型号相同的高性能。配备三个320万像素传感器的相机在全分辨率下能高达107fps运行，而两个320万像素传感器的双通道棱镜相机能以123fps的速度运行。对于具有三个160万像素传感器的棱镜相机，全分辨率下的最大速率为212fps，而对于两个160万像素传感器，更是达到了226fps的速度。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 配备集成的自适应技术的10GBASE-T（10GigE）接口支持相机数据的大数据量要求，提供对NBASE-T（5Gbps和2.5Gbps）和传统1000BASE-T（1Gbps）的自动向下兼容低速以太网标准。除了8位输出之外，相机还可以提供10位和12位输出，并在多个传感器上既支持同步又支持非同步的操作模式。 /p

美国食品药物管理局(FDA)正就修订激光产品性能标准的提议向有关方征求意见 评议截止期为 9 月 23 日。该提议旨在：(i) 使当前标准与激光产品和医疗激光产品生产商已使用的国际标准更协调一致 (ii) 降低相关制造商的经济负担 (iii) 增强 FDA 对激光产品的监管有效性 (iv) 更好地保护和促进公众健康。 　　FDA建议修订适用于激光产品的《美国联邦法规》第 1 章，第 21 款的 J 节。 　　因为当前激光产品性能标准的最后一次更新是在 1985 年，是基于过时的光生物科学成果，已无法反映该技术性行业的现状。例如，目前广泛应用于半导体和通信行业的激光产品在上次标准更新时还未发明问世。FDA 的修订提议旨在使标准符合当前的科学发展状况，并使其与相关国际标准更协调一致。这些标准包括国际电工委员会(IEC)标准 60825–1《激光产品的安全—第一部分：设备分类和要求》(第二版，2007–03) 经 IEC 更正的 60825–1(第二版，2007)，以及 IEC60601–2–22《医用电气设备—第二部分 2–22：外科、美容、治疗和诊断激光设备基本安全和基本性能的特殊要求》(第三版，2007–05)。 　　目前，美国境内外销售激光产品的生产企业必须遵守 IEC 和 FDA的标准。 　　统一这些标准就意味着，目前遵守两套不同标准的公司将只需遵守一套标准，除非这些标准有相左之处(如间接辐射限值)。此外，美国FDA也指出这项提议会更好地保护公众健康。 　　该拟议法规将直接影响激光产品生产企业。一般情况下，含有激光或激光系统的所有产品都均需符合当前性能标准。医用激光产品还要符合 FDA 其他医疗设备相关规定。FDA 计划自《联邦纪事》发布之日两年内实施一项最终法规。

一、项目基本情况 项目编号：[350300]YDCG[GK]2022004 项目名称：莆田学院基础医学院激光共聚焦显微镜采购项目货物类采购项目 采购方式：公开招标 预算金额：3000000元 包1： 采购包预算金额：3000000元 采购包最高限价：2900000元 投标保证金：30000元 采购需求：（包括但不限于标的的名称、数量、简要技术需求或服务要求等）品目号品目编码及品目名称采购标的数量（单位）允许进口简要需求或要求品目预算（元）中小企业划分标准所属行业1-1A02100309-激光仪器激光共聚焦1（台）是1激光器部分1.1激光器：采用单模保偏光纤，能量动态范围 ≥10000:1；－ 固态激光器405nm：额定功率≥15mW，出光纤口功率≥5mW； － 固态激光器488nm：额定功率≥25mW，出光纤口功率≥10mW；－ 固态激光器561nm：额定功率≥25mW，出光纤口功率≥10mW； － 固态激光器640nm：额定功率≥15mW，出光纤口功率≥5mW； 1.2软件可以直接调节所有激光器开关以及强度，并具有实验中未使用自动进入关闭状态（Switch off）功能。 2扫描模块2.1扫描器与显微镜一体化，一体化像差及色差校正。所有扫描器组件都直接耦合，无光纤连接。2.2▲共聚焦针孔采用复消色差校正，适合短波长（如 405 nm）激光成像，自动对齐；调节范围0.0到＞10AU（Airy Unit）。 2.3检测器数量：荧光检测器≥3个，透射光检测器1个， 2.4荧光检测器类型： 荧光检测器全部为光谱型检测器，检测范围调节精度≤1nm；高灵敏度GaAsP检测器≥1个，QE≥45%。2.5★ 主分光镜：采用10°小角度入射技术，提供更高的激光压制效率，OD值≥6。2.6★利用可变次级二色分光镜（VSD）灵活地向所选通道内进行光谱分光，分光精度≤1.5nm。2.7▲采用X、Y独立的检流计（Galvo）双扫描镜，具有超快线扫及帧飞回技术。2.8扫描头绝对线性扫描运动，回转时间短，＞85%的帧时间（frame time）有效地用于图像采样。2.9★可以进行360°任意旋转实时扫描成像。2.10▲扫描光学变倍：最小变倍扫描系数≤ 0.45x，且变倍连续可调，调节精度0.1x。2.11最大扫描分辨率≥6000 x 6000。2.12在非共振扫描模式下，逐行扫描可同时满足以下扫描速度指标：≥8幅/秒（512x512像素）、≥60幅/秒（512x64像素）、≥220幅/秒（512x16像素）。 2.13一次实验中单次扫描可以实现三个荧光检测通道同时成像，如果一次实验设置分次扫描，分次扫描次数≥10。 2.14光谱扫描（Lambda成像）：两个检测器平行扫描完成光谱成像，扫描过程无荧光信号损失；光谱分辨率≤1.5nm；可根据结果做线性光谱拆分，去除自发荧光及荧光串扰。2.15扫描成像视场数≥20mm。2.16一个可用于明场和DIC的透射光检测通道。2.17具有实时电子组件(real-time electronics)：控制显微镜、激光器、扫描模块和其他附件；通过实时电路进行数据采集和同步管理：过量采样读取逻辑电路，用以获得最佳灵敏度；数据在实时电路与用户计算机之间通过LVDS进行交换，在采集图像的同时可进行数据在线分析。3超高分辨率部分3.1★超高分辨率检测器：采用由不少于30个GaAsP（磷酸砷化镓）-PMT组成的高灵敏度面阵列探测器， 而非常规的GaAsP或HyD系列探测器。3.2▲在确保荧光收集效率的情况下（针孔≥2.5AU），超高分辨成像可同时实现如下效果：分辨率XY方向上≤125nm，Z方向≤360nm；同时相较传统共聚焦提升4-8x灵敏度或信噪比。3.3在确保荧光收集效率的情况下（针孔≥2.5AU），超高分辨率成像速度：不低于4幅/秒（512x512像素，16位）。 3.4超高分辨率多通道成像：可以灵活选择荧光收集波段，调节精度1nm。3.5超高分辨率成像可使用激光器波段：405nm， 488nm，561nm 和640nm。3.6荧光样品制备：无需选择特定的荧光标记物，常规的激光共聚焦样品都可以进行超高分辨率成像。3.7超高分辨率成像深度：同一样品具有与共聚焦相同的超高分辨率成像深度。4显微镜主机4.1研究型全自动倒置显微镜，高效率V型光路。4.2★齐焦距离：≤45mm国际标准齐焦距离4.3▲显微镜内置电动调焦驱动马达，最小步进≤15nm。 4.4▲全电动扫描台，扫描台面积≥320mm x 140mm，行程≥130 mm x 100 mm，精度≤ 0.1 μm，最大速度≥50mm/s，具有独立的控制器及操控手柄。4.5显微镜透射光源： LED光源，寿命＞60000小时。4.6荧光附件：复消色差荧光光路，六位电动滤色镜转盘，电动光闸，含UV、B、G激发滤色镜组件和长寿命荧光光源。4.7全套微分干涉部件（DIC），有与不同数值孔径的物镜一一对应的棱镜。4.8多功能长工作距离电动聚光镜，数值孔径≥0.55。4.9目镜一对：10X，视场数≥23。 4.106孔位电动物镜转盘，具有自动识别功能。4.11★物镜：10x干镜，数值孔径≥0.45；20x干镜，数值孔径≥0.8；40x干镜，数值孔径≥0.95 ；63x油镜，数值孔径≥1.4；工作距离≥190 μm4.12通过TFT电子触控屏系统控制显微镜并显示工作状态，TFT触摸屏可以远离显微镜机身实现远程控制。4.13配有专业共聚焦显微镜系统防震装置。 5软件部分及图像工作站5.1智能化光路设置：通过选择样品的染料标记，提供3种光路配置模式，一键自动设置所有的光路。5.2REUSE功能。再次调用存储在每张图像里的所有的拍照参数来重现实验及进行精确对比。5.3多维获取图像：Z轴序列扫描、时间序列扫描、多点扫描等。5.4▲三维图像处理：3D和4D图像渲染，有四种渲染方式（阴影、表面、透明及最大强度投影）并可进行不同渲染方式的结合（如透明结合表面渲染）；可实现三维空间的距离和角度测量；自定义式的3D和4D视频制作与导出。5.5▲交互式漂白，在进行图像采集的同时（包括连续扫描和时间序列实验），通过鼠标点击对任意区域进行漂白。适用于主动光活化实验、光转化实验或者快速光漂白实验等。5.6Z轴深度补偿功能，自动补偿由于样品深度增加造成的信号衰减。5.7具有图形化的感兴趣区域荧光强度平均值分析，实时或在扫描完成后显示和计算离子浓度。5.8裁剪功能，灵活地选择扫描区域。5.9光谱扫描及拆分功能，可以去除自发荧光，及荧光串扰。5.10图像分析功能：具备直方图分析和任意线的序列测量，长度、角度、面积、强度等的测量；定量的共定位分析；可根据要求编辑测量程序，对自定义的类和子类进行图像分割、计数和面积、强度等的测量，并将结果以表格、列表和散点图/直方图形式显示；可进行批量图像分析。5.11图像与视频导入/导出：适用于所有常见的文件格式（如：JPEG, BMP, TIFF, BigTIFF, PNG, WDP, SUR, AVI, WMF, MOV, OME-TIF, ZVI）。5.12反卷积功能：提供3种反卷积方式用于图像处理，提高图像的信噪比、对比度和分辨率。5.13图像工作站一套：经共聚焦厂家验证其匹配性。5.14 硬件配置不低于以下要求： Intel？ Xeon Gold 4核处理器，主频≥3.6 GHz； ＞512 G SSD高速硬盘以及2个4TB SATA 7200 rpm硬盘，≧64GB内存，DVD刻录机，30英寸液晶显示器，分辨率不低于2560 × 1600； Windows 7 Ultimate x64操作系统。6活细胞培养系统6.1可控制温度、CO2浓度以及湿度。6.2细胞培养在独立空间内，培养皿底部可加热，上部也可同时加热；多孔板培养时顶部和底部均可被加热。6.3▲控温系统可同时控制至少4个独立的通道温度设定，温度控制范围：室温至60℃，精度≤0.1℃。6.4▲可进行CO2浓度控制，范围：0至8%，调节精度为≤0.1%，内置精度≤0.1%6.5湿度控制，加湿装置同时也可控温保湿。活细胞培养系统可完全由共聚焦软件一体化控制，并在软件及显微镜显示器上可以直接显示、调节。3000000工业 合同履行期限： 按招标文件要求 本采购包：不接受联合体投标二、申请人的资格要求： 1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定； 2.本项目的特定资格要求： 包1 (1)明细：招标文件规定的其他资格证明文件（若有） 描述：1、（强制类节能产品证明材料，若有，应在此处填写）； 2、（按照政府采购法实施条例第17条除第“（一）-（四）”款外的其他条款规定填写投标人应提交的材料，如：采购人提出特定条件的证明材料、为落实政府采购政策需满足要求的证明材料（强制类）等，若有，应在此处填写）。 ※1上述材料中若有与“具备履行合同所必需设备和专业技术能力专项证明材料”有关的规定及内容在本表b1项下填写，不在此处填写。 ※2投标人应按照招标文件第七章规定提供。 (2)明细：具备履行合同所必需设备和专业技术能力专项证明材料（若有） 描述：1、招标文件要求投标人提供“具备履行合同所必需的设备和专业技术能力专项证明材料”的，投标人应按照招标文件规定在此项下提供相应证明材料复印件。 2、投标人提供的相应证明材料复印件均应符合：内容完整、清晰、整洁，并由投标人加盖其单位公章。（如项目接受联合体投标，对联合体应提出相关资格要求；如属于特定行业项目,供应商应当具备特定行业法定准入要求。) 三、采购项目需要落实的政府采购政策 进口产品，适用于（合同包1）。节能产品，适用于（合同包1），按照财库〔2019〕19号《关于印发节能产品政府采购品目清单的通知》执行。环境标志产品，适用于（合同包1），按照财库〔2019〕18号《关于印发环境标志产品政府采购品目清单的通知》执行。信息安全产品，适用于（合同包1）。小型、微型企业，适用于（合同包1）。监狱企业，适用于（合同包1）。促进残疾人就业 ，适用于（合同包1）。信用记录，适用于（合同包1），按照下列规定执行：（1）投标人应在（填写招标文件要求的截止时点）前分别通过“信用中国”网站（www.creditchina.gov.cn）、中国政府采购网（www.ccgp.gov.cn）查询并打印相应的信用记录（以下简称：“投标人提供的查询结果”），投标人提供的查询结果应为其通过上述网站获取的信用信息查询结果原始页面的打印件（或截图）。（2）查询结果的审查：①由资格审查小组通过上述网站查询并打印投标人信用记录（以下简称：“资格审查小组的查询结果”）。②投标人提供的查询结果与资格审查小组的查询结果不一致的，以资格审查小组的查询结果为准。③因上述网站原因导致资格审查小组无法查询投标人信用记录的（资格审查小组应将通过上述网站查询投标人信用记录时的原始页面打印后随采购文件一并存档），以投标人提供的查询结果为准。④查询结果存在投标人应被拒绝参与政府采购活动相关信息的，其资格审查不合格。四、获取招标文件 时间：2022-10-18 15:10至2022-11-07 23:59:59（提供期限自本公告发布之日起不得少于5个工作日），每天上午00:00:00至11:59:59，下午12:00:00至23:59:59（北京时间，法定节假日除外) 地点：招标文件随同本项目招标公告一并发布；投标人应先在福建省政府采购网(zfcg.czt.fujian.gov.cn)免费申请账号在福建省政府采购网上公开信息系统按项目下载招标文件(请根据项目所在地，登录对应的(省本级/市级/区县)）福建省政府采购网上公开信息系统操作)，否则投标将被拒绝。 方式：在线获取 售价：免费五、提交投标文件截止时间、开标时间和地点 2022-11-08 08:30（北京时间）（自招标文件开始发出之日起至投标人提交投标文件截止之日止，不得少于20日） 地点：福建省莆田市城厢区莆田市公共资源交易中心三楼开标室六、公告期限 自本公告发布之日起5个工作日。七、其他补充事宜 /八、对本次招标提出询问，请按以下方式联系。 1.采购人信息 名 称：莆田学院 地 址：莆田市城厢区学园路兴安新村36号 联系方式：18450050730 2.采购代理机构信息（如有） 名 称：福建省亿达工程咨询有限公司 地　　址：三明市梅列区徐碧街道乾龙新村16幢8层 联系方式：13950740195 3.项目联系方式 项目联系人：何凤保 电　　 话：13950740195 网址：zfcg.czt.fujian.gov.cn 开户名：福建省亿达工程咨询有限公司 福建省亿达工程咨询有限公司 2022-10-18

前言：我国作为一个人口众多的发展中国家，在很多技术、行业领域都长期处于缺少自己的知识产权、缺少自己的核心技术、缺少自己的核心竞争力的被动境地。我们实施的许多科学技术研究定位于瞄准、跟踪或赶超国际前沿，已取得了丰硕的成果，极大促进了我国高技术的全面发展，使我国在国际高技术舞台占有一席之地。而“创建国际前沿”，使科学技术走在国际科学研究最前沿，则更有利于推动我国相关研究领域的发展,推进产业优化升级。 　　日前，仪器信息网编辑走访了中科院物理所许祖彦院士，“创建国际前沿”这句令全体中国科研工作者为之振奋的话，正是我国这位著名激光技术专家许院士与我们讨论最多的，许院士和他的同事们在国际激光研究领域，也确实身体力行地不断为“创建国际前沿”而奋斗。 　　全固态深紫外激光器研制的成功，不仅使得我国激光科技研究突破了200nm以短的深紫外壁垒，实现了实用化、精密化，还极大推进了我国科研人员在激光科技研究领域继续深入，促进了我国前沿科学、光电子产业发展，为这一技术研究领域在国际上持续保持优势地位奠定了坚实的基础。 　　全固态深紫外激光器核心技术之一的KBBF晶体棱镜耦合装置是我国具有自主知识产权的核心技术，为我国独有并暂时不对外国出售，以保护我们国家先进科研装备的研制，这是我国在高技术领域第一次对发达国家说“不”。 　　世界首台大色域140英寸大屏幕激光显示样机研制的成功，标志着我国在国际激光彩色显示技术开发的先进行列，以及我国在激光显示研究领域取得国际领先关键技术优势。 我国著名激光技术专家、中科院物理研究所许祖彦院士 我国科学仪器现状与发展任务 　　谈到仪器，许院士表示：“科学仪器能提升国民经济水平、科学水平、技术水平和促进国防建设的发展，有人曾经统计过，诺贝尔物理、化学奖的获得者1/3与科学仪器发明有关，而发明的科学仪器反过来又促进了科学技术的进一步发展。” 　　讲到我国仪器现状，许院士无奈地说：“现在我国使用的大型科学仪器，包括激光仪器在内，“八五”的时候，只有9.98%是国产的，到“十五”的时候，不到15%，也就是说，现在我国的大型科学仪器85%还是依赖从国外进口。这样事情就非常严重了，从进行科技前沿方面的研究来说，外国的先进科学仪器，先他们自己用，待他们把‘第一桶金’都淘完了，再把仪器高价卖给我们，回收成本 另一方面，涉及到高、精、尖的仪器，国外往往对我国禁运。” 　　“从‘八五’到‘十五’近10年间才增长5%左右，增长速度好像有点缓慢?”笔者吃惊地表示。“从‘八五’到‘十五’近10年间才增长5%左右，增长速度的确有点缓慢，其实我们有很多科研技术不一定比国外落后，也做了很多科学研究，发表了很多文章，就是做不成仪器，这与我国的工业化水平有关。现在我们国家正在提倡‘两化融合’，即信息化与工业化结合，将信息产业部与工业部连在一起，这将会很好的促进我国科学仪器的发展。而激光很大程度应用在信息仪器上，应用在分析仪器上也比较多，所以我比较关心国家的‘两化融合’。希望此项举措能推进国家科学仪器的发展，让我们国家的国产大型科学仪器不到15%的比例能够尽快增加。” 　　针对目前我国国产仪器现状，许院士进一步道出了心中所想，并提出了当前我国科学仪器产业发展的重大任务：“要想将国产仪器做强，首先要提高仪器质量，将15%的比例提高上去，增进我国仪器的国产化，进一步在世界范围内实现仪器创新，在世界上有中国自己的品牌，所以说中国国产仪器的发展也是任重而道远。作为一个研究仪器人的心理话，希望中国仪器产业能有具体目标和历史使命感，也希望仪器信息网也能起到积极的推动促进作用。” 激光技术在仪器方面的应用 　　激光技术属战略支撑技术，在仪器创新上有广泛应用 　　“我国的激光技术起步比国外稍晚一些，60年开始起步，但现在差距比较大，这跟当初的国际关系背景、国民经济水平、人才素质背景有关。改革开放后，各方面都有所改观。03-04年国家中长期科技发展战略研究中，将激光技术定义为战略支撑技术，即激光是国家的高新技术产业、科技前沿和国防建设的战略支撑技术。在后来的国家纲要中，进一步将激光定位为国家八大前沿技术之一。”谈到激光技术，许院士首先向笔者介绍了我国激光技术的发展背景及目前现状。 　　“什么是‘支撑技术’?”笔者问到。 　　“所谓支撑技术，是指技术本身不一定值很多钱，但它支撑着这个产业产生很大的社会经济效益。”讲到这里，许院士形象的举例道，“支撑技术就像盖大楼时刚开始建的支柱，看似简单，没有太大的用处，但一旦把它移开，整栋大楼也就不存在了 DVD里面的半导体激光器很简单、很便宜，但不代表不重要，如果将其去除，那么DVD连概念都产生不了。” 　　“那激光技术的发展方向呢?”笔者进一步问到。 　　“其主要发展方向为：半导体激光、全固态激光、自由电子激光和光纤激光。”许院士笑着说道，“我从毕业到现在干了近40年，一直是课题组组长，近20年主要是做全固态激光，主要应用在三个方面，包括产业工艺、科技前沿和军工。” 　　谈到全固态激光在仪器上的应用，许院士表示：“全固态激光技术在仪器方面也有很多用途。由于激光本身是一个定向光源，方向性好，单色性好，亮度高，首先在通讯仪器方面，其可以用来做信息载体，如在光纤通讯等方面，具有很宽的带宽，传输性非常好 第二，作为计量仪器，如激光刚发明的时候，就用来探测月球到地球的距离，现在发展到用飞秒频率梳作为长度和时间的标准，是一种很前沿、很重要的仪器技术 第三，在分析仪器上，用途也很广泛，如用在激光谱仪、能谱仪上 第四，主要是借助激光的定向性好、光能量密度大、能量高等特性，作为加工的仪器，如用来金属打孔、焊接等。” 　　KBBF晶体和它的棱镜耦合装置研究成功，使全固态深紫外激光器得以精密化和实用化 　　“当前，国家建设要提倡做强、做大，国产仪器也要做强、做大，国家财政部、产业部、科技部、基金委对此一直很重视，深紫外激光仪器就是由此研究开发出来的。”终于，这个令笔者十分感兴趣的话题，也是本次采访的核心话题终于出现了。为了不打断许院士的思路，笔者决定采取静静聆听的方式，让许院士将这个话题阐述完毕。 　　为了让笔者有所了解深紫外激光仪器，许院士先给笔者“科普”了一下：“深紫外波段光指波长在150～200nm左右的那一段光。从光的受激发射来讲，其泵浦速率与波长倒数的3次方成比例，波长越短，要求泵浦速率就越高，深紫外激光波长很短，直接用受激发射产生技术就非常困难。” 　　“科普”完毕，许院士继续讲到：“我们要研制的大型科学仪器，应既要实用化，又要精密化。现在的设备产生的深紫外激光，距离实用化和精密化比较远，因而深紫外波段的激光仪器，长期以来在世界上一直发展不起来。当前既实用化又精密化的激光器当数全固态激光器。” 　　“用固态激光直接产生深紫外波段激光，最好的办法就是利用非线性谐波技术，将激光一次次的倍频，这就要依靠非线性光学晶体，而中科院陈创天院士和他的研究群体研制的非线性光学晶体是世界上公认做得最好的。之所以说是世界上公认做得最好的，是因为目前国际上通用的四种非线性光学晶体中，中国四占其三。(目前世界上能够工业化使用的非线性晶体只有四种：从近红外到可见光使用的KDP晶体——由美国杜邦公司发明 从可见、紫外到深紫外3个波段使用的BBO、LBO、KBBF晶体——都是由中科院陈创天他们发明的。) 　　外国专家曾预言，200nm波长激光是一个发展壁垒，突破200nm波长这个瓶颈可能要靠中国专家来完成。早在九十年代，陈创天院士课题组就找到了KBBF晶体，用来做倍频，将激光波长缩短至186nm，突破了200nm波长的限制，但是由于其比较笨重，还不能达到实用化。 　　由于KBBF晶体层状特性很严重，长不厚，要做到深紫外倍频需要切割，但其又不易切割。直到2002-2003年的时候，陈创天院士课题组与我的课题组共同发明了KBBF晶体的棱镜耦合装置，在国际上首次实现了1064nm激光的6倍频输出，将全固态激光波长缩短至177.3nm，首次将深紫外激光技术实用化、精密化，并申请到了中国、日本、美国的专利。就目前情况而言，中科院的专利已垄断了深紫外全固态激光研究的全部领域。” 　　相对于同步辐射而言，在体积方面，配有KBBF晶体棱镜耦合装置的全固态激光器体积变得很小 在能量分辨率方面，比同步辐射提高5-10倍以上 在光子流密度方面，提高了3-5个量级 同步辐射在纳秒、皮秒条件下工作，而KBBF晶体的深紫外全固态激光器在纳秒、皮秒、飞秒条件下都能工作 同步辐射只能探测到1-2nm，而全固态激光器能探测到10个nm的深度。 　　真空紫外激光角分辨光电子能谱仪成功问世，令世界瞩目 　　许院士继续说道：“光电子能谱仪是当今研究凝聚态物质电子行为的先进仪器，目前都使用同步辐射光源，如改用深紫外激光源，其性能将获得全面的突破。1.773nm深紫外全固态激光研制成功后，日本东京大学提出用于光电子能谱仪(积分式)。2004年周兴江博士回国研制深紫外激光高能量分辨、角分辨光电子能谱仪，在中科院创新工程计划支持下，研制计划顺利进行，06年获得成功，并应用于高温超导材料研究，这立即引起国际科仪界的强烈关注，许多国际著名实验室慕名前来，要求购买深紫外全固态激光相关技术。中科院和上级领导部门经慎重考虑，认为这一自主创新的原创性“敏感技术”首先应服务于国内前沿科学研究，推动我国创建学科研究国际前沿。 周兴江研究员向许祖彦院士和仪器信息网采访人员介绍仪器及取得的成果 真空紫外激光角分辨光电子能谱仪 　　7台深紫外激光器应用在物理、化学、材料科学领域，开发7台国际首创的大型科学仪器 　　现在，中国科学院、基金委、科技部、财政部对此都很重视，许院士在报告中也曾指出：这个研究在中国是完整的研发链：KBBF晶体材料是中国人把它长出来的，外国人没有 激光器是中国人的，外国人没有 用这个激光器研制的角分辨能谱仪也是中国人的，外国人也没有 再往下进一步研究，将由中科仪公司将这种仪器商品化，推向国内、外市场 仪器商品化之后，搞前沿科学研究的人就可以利用这种仪器进行发现新现象、阐明新理论、找到新方法等方面的研究。 　　深紫外全固态激光器出来后，许院士给中国科学院大连化学物理研究所做紫外拉曼光谱研究的李灿院士打了一个电话，李灿院士听到这个消息后，很受振奋，立即要求尽快提供一台深紫外激光器。根据李灿院士的要求，我们正量身制作一台全新的深紫外激光器，对此，李灿院士表示：“这种深紫外拉曼光谱仪将属于新一代的谱仪”。 　　现在我们正在加紧研制5类7台深紫外全固态激光器，提供给物理、化学和材料学家，帮助他们研制7台新的应用深紫外全固态激光器的国际首创的大型科学仪器，例如周兴江博士研发深紫外激光同时具有自旋分辨和角分辨的光电子能谱仪、光子能量可调谐深紫外激光光电子能谱仪用来将电子参数测全，包括电子能量、动量、自旋等。 　　李灿院士研发深紫外激光拉曼光谱仪，当初新型拉曼光谱仪将光谱波长检测范围最低限从205nm降低到193nm时，拉曼光谱就大大的增加了，如今采用深紫外全固态激光器再将检测范围最低限降至177.3nm，可想而知，拉曼光谱会增加多少…… 　　包信和研究员研发深紫外激光光发射电子显微镜。目前，国际上最先进的光发射电子显微镜，其精确度最高能达到20nm的水平，而采用全固态激光器后，其精确度将能提高到5nm。 　　王占国院士研发深紫外光致发光光谱仪，用于超宽带隙半导体材料方面的研究。它将使这类新材料的基础参数检测成为可能。 　　佟振合院士研发深紫外光化学反应仪，现在有3000万个有机化合物，90%的吸收光谱在深紫外区，而现有的技术只能采用双光子效应来检测，效率非常低，采用深紫外激光器后，就可以用单光子激发的方式检测，探测到很多的化合物以及观察到化合物更深层次的反应。 　　王恩哥院士等研发深紫外激光原位时间分辨隧道电子谱仪，用于表面物理方面的研究，将使10nm左右小量子系统方面的研究成为可能。 　　这仅仅是深紫外波段仪器应用的第一期，主要应用在物理、化学、材料方面，已不再是瞄准、跟踪或追赶国际前沿，而是在创建国际前沿 第二期将应用在信息、资环、生命等领域，这将为各大学科提供全新研究手段，对科研活动起到革命性的推动作用。 激光全色显示样机研究成功 　　有人问许院士：“您近些年都做了些什么?” 　　许院士幽默地回答道：“近10年做了3件比较大的事情，第一件就是深紫外激光器，‘坐了10多年的冷板凳’，但有它自己的好处，没人和你竞争，能够踏踏实实的自己搞研究 第二件事情，在高功率、高光束质量和变频全固态激光产生和应用方面 第三件事情，就是激光显示，从八五开始到现在。” 　　信息链包括信息的获取、处理、存储、传输、显示几大步骤，显示作为信息链的最终环节。许院士认为：显示技术目前走过了黑白显示、彩色显示、数码显示三个过程，但在这三个过程中普遍存在的、至今仍未解决的问题就是：色域覆盖率低。如果以人眼可识别自然界的色彩范围为100%，现在显示器的色域覆盖率只在33%左右，采用激光显示器，其理论色域覆盖率可达到90%以上。激光显示也被许院士称为显示技术发展的第四个过程或平面显示的终端过程。 　　十五期间，许院士和中科院五个研究所的科学家们合作已用激光全色显示技术做出了一台原理样机，色域覆盖率达到了73%，这个覆盖率为当今世界上最大的。样机做出来以后请显示专家及一般群众来观看鉴定，这给鉴定者带来了意想不到的视觉享受与冲击，得到了大家一致的赞许与认可。 　　当前，激光全色显示技术发展遇到最大的问题就是如何将此项技术推向产业化。“一台200多英寸的样机，其成本就100多万，这是中国许多用户所承担不起的，这是将激光显示技术推向产业化遇到的问题之一 一旦激光显示技术推向产业化，电视台传输带宽、标准等方面也需要重新制定。如果将上述问题全部解决，从而将激光显示技术彻底推向产业化，需要巨大的投资，仅靠现在的几千万政府科研经费投入是远远不够的，这也是制约将此项技术推向产业化的关键所在。”许院士感慨地说道，“数十上百亿元人民币的费用，对国家、对企业来说都是一笔不小的投入，但对于此项技术每年上千亿美元的市场而言，这些投入带来的效益回报也是巨大的!” 　　至此，笔者希望中国本土企业能够联合起来，对我们国家自主创新的技术予以积极的支持，开创我国显示技术领跑世界的新局面。否则，中国显示行业企业又将形成在标准上受制于人、在市场上为外国人打工的尴尬局面。打造中国企业的国际竞争力，又将成为一代人的一个壮志未酬的遗憾。许祖彦院士与仪器信息网采访人员合影 　　编者后记： 　　采访结束后，笔者一行又在许院士的带领下参观了周兴江研究组的实验室，亲眼看到了这台令世界瞩目的深紫外激光光电子能谱仪，亲耳听到了周兴江研究员对这台光电子能谱仪如数家珍的介绍。作为炎黄子孙，切身感受到了“创建国际前沿”给我们带来的骄傲。 　　回来的路上，笔者的情绪久久不能自已，遂作小诗一首： 追梦依稀四十载， 白发皓首燕归来。 艰苦钻研终不辍， 硕果丰存桃李开。 　　*许祖彦院士和他的科研团队最近已调到中科院理化技术研究所，继续从事激光物理和技术研究。

全国大功率激光器应用分技术委员会在武汉成立 　　曾被国外垄断的大功率激光器技术，通过技术标准创新，现已转化为我国具有完全自主知识产权的尖端产品。11月11日，全国光辐射安全和激光设备标准化技术委员会大功率激光器应用分技术委员会，在湖北武汉东湖国家自主创新示范区成立。 　　大功率激光器是激光产业的高端核心技术。30年来，我国对大功率气体激光器、大功率固体激光器、高功率激光传输聚焦加工系统、大功率激光加工工艺等，实行了引进、吸收和消化，逐步开发出各种大功率的激光焊接、激光切割、激光打孔、激光表面处理的成套设备。随着这些高新技术的广泛应用，使钢铁、汽车、能源、电子、船舶等支柱产业的技术能力和制造水平得到迅速提升。 　　然而，与美国、欧盟、日本等国相比，目前我国在大功率激光器的制造水平和应用规模上，尚处在初级研制或小规模生产阶段，尤其是高端的大功率激光器与激光加工成套设备几乎全部依赖国外进口。究其原因，主要是我国的大功率激光器尚未达到生产标准化，难以保证产品质量和提高技术档次，同时也限制了发展规模。因此，大功率激光器应用专业的标准研制，是促进我国激光产业科学发展的攻关大课题。 　　近几年来，武汉华工激光工程有限公司旗下的科威晶激光技术有限公司，在引进生产大功率激光器的过程中，借助武汉华工激光工程有限公司的自主研发和标准创新，成功地开发出4000瓦轴快流二氧化碳激光器。这项拥有完全知识产权的大功率激光器，入选国家重点新产品计划，今年产销量可望达到120台。从此，国产大功率激光器实现了规模化量产，跻身于世界大功率激光器7大生产企业。 　　武汉华工激光工程有限公司自主制定的大功率激光器生产标准，达到了国外先进水平。自2008年开始，湖北省和武汉市的质监部门积极支持该公司筹备激光领域的国家级标准化分技术委员会，以此提高我国大功率激光器应用专业的整体水平，缩短与国际先进水平的差距。经国家标准化管理委员会批准，由武汉华工激光工程有限公司申办的全国光辐射和激光设备标准化技术委员会大功率激光器应用分技术委员会，正式落户武汉东湖国家自主创新示范区。 　　在全国大功率激光器应用分技术委员会一届一次工作会议上，确定北京工业大学激光工程研究院院长左铁钏等25位专家担任该委员会委员，武汉华工激光工程有限公司为该委员会秘书处承担单位。 　　据了解，作为我国激光领域的首个国家级标准化分技术委员会，将站在行业发展的战略高度，对国内外大功率激光器应用加工设备的相关标准进行对比分析 组织编制大功率激光器应用的标准体系，制定大功率激光器应用技术和安全辐射等基础标准。

p 　　美国旧金山当地时间2月5日(北京时间2月6日)，美国西部光电展期间，由国际光学工程协会(SPIE)与Photonics媒体联合颁发的2020年棱镜光子学创新奖(Prism Award，棱镜奖)获奖名单盛大揭晓。 /p p 　　“棱镜奖”设立于2008年，被誉为“光电行业的奥斯卡”，旨在表彰光学、光子学与成像科学领域中具有创新突破，并通过光学技术解决现实问题、改善生活的新发明与新产品。 /p p 　　本次获奖产品涉及通讯、能源、医疗、生命科学、制造、质量控制、安全与保卫、运输、视觉技术等9个类别，其中，质量控制、安全与保卫两大类别分别都是 a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/34.html" target=" _blank" strong 拉曼光谱仪 /strong /a 上榜。 /p p span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 　　质量控制类 /strong /span /p p style=" text-align: center " strong /strong /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/56b7f694-1ba5-4a99-96b6-f0c8f48f2738.jpg" title=" Smart MEMs Handheld Raman XI² .jpeg" alt=" Smart MEMs Handheld Raman XI² .jpeg" / /p p style=" text-align: center " strong CloudMinds /strong /p p style=" text-align: center " strong 智能MEMs手持式拉曼XI² /strong /p p 　　特别值得一提的是， a href=" https://www.instrument.com.cn/news/20190219/480292.shtml" target=" _blank" CloudMinds的云端AI手持拉曼光谱仪曾获得2019棱镜奖(探测器与传感器类) /a ，今年CloudMinds智能MEMs手持式拉曼XI² 再次获得棱镜奖(质量控制类)。 /p p span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 　　安全与保卫类 /strong /span /p p span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong /strong /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/946fb6c5-ee0b-4a53-ba68-10b0da4fc1f8.jpg" title=" Pendar X10.jpg" alt=" Pendar X10.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong Pendar Technologies /strong /p p style=" text-align: center " strong Pendar X10 /strong /p p 　　Pendar X10是一款便携式手持式拉曼光谱仪，在最远距离为3英尺的情况下，可以快速识别包括高荧光、深色和敏感材料在内的有害化学物质。 /p p 　　其他获奖名单如下： /p p 　 strong 　通讯类 /strong /p p strong /strong /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/d05e7339-07f3-460c-81fc-f19e66d05a58.jpg" title=" 250x250_Innolume_Prism.jpg" alt=" 250x250_Innolume_Prism.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong Innolume /strong /p p style=" text-align: center " strong CW Datacom激光 /strong /p p 　　 strong 能源类 /strong /p p strong /strong /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/6ed2ec37-c6f5-40c1-8ecf-02dd79ddcd84.jpg" title=" 250x250_Prisma_Prism.jpg" alt=" 250x250_Prisma_Prism.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong Prisma Photonics /strong /p p style=" text-align: center " strong PrismaSense /strong /p p 　　 strong 医疗类 /strong /p p strong /strong /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/ec7e544e-6460-4c41-a761-daf4f93e8802.jpg" title=" image-asset.jpeg" alt=" image-asset.jpeg" / /p p style=" text-align: center " strong PhotoniCare /strong /p p style=" text-align: center " strong TOMi Scope /strong /p p 　　 strong 生命科学类 /strong /p p strong /strong /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/e1ca253f-3dd0-449d-a517-195cd8e1dfce.jpg" title=" TERA-Fab E Series.jpeg" alt=" TERA-Fab E Series.jpeg" / /p p style=" text-align: center " strong TERA-print /strong /p p style=" text-align: center " strong TERA-Fab E 系列 /strong /p p 　　 strong 制造类 /strong /p p strong /strong /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/ab07e4a3-c001-4eea-9c20-96e56cd20f08.jpg" title=" Inspekto S70.jpg" alt=" Inspekto S70.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong Inspekto /strong /p p style=" text-align: center " strong Inspekto S70 /strong /p p 　 strong 　运输类 /strong /p p strong /strong /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/01239d09-0bc6-4c23-b4a8-749af957b4f0.jpg" title=" 3D Semantic Camera.jpg" alt=" 3D Semantic Camera.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong Outsight /strong /p p style=" text-align: center " strong 3D Semantic Camera /strong /p p 　　 strong 视觉技术类 /strong /p p strong /strong /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/f379524f-1510-4f0a-a151-7f4122b36439.jpg" title=" Waveguides.jpg" alt=" Waveguides.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong WaveOptics /strong /p p style=" text-align: center " strong Waveguides /strong /p p 　　 strong 相关新闻： /strong /p p 　　 a href=" https://www.instrument.com.cn/news/20190219/480292.shtml" target=" _blank" strong 2019棱镜奖名单公布 这台拉曼光谱仪上榜 /strong /a /p

经过国家标准化管理委员会批准，全国光辐射安全和激光设备标准化技术委员会激光材料加工和激光设备分技术委员会在深圳成立，位于高新区的大族激光科技股份有限公司为该委员会的秘书处承担单位，这是高新区成立第一个国家标准技术委员会。 　　记者了解到，该委员会主要负责激光加工材料的分类、激光加工设备的使用安全要求、激光加工设备电气安全、工业激光的安全等级、激光安全防护、各种激光设备的分类与质量、激光加工工艺、环境保护等领域的国家标准制修订工作。

根据团体标准制修订计划和标准起草有关规定，经制订《土壤环境微塑料监测技术规范/标准——激光显微拉曼光谱/傅里叶变换红外光谱-光学显微镜法》标准项目起草组认真研究、讨论，并开展调研，现已完成征求意见稿编制工作。现在网上公开征求意见，请于2024年5月8日前将修改意见填写在《意见反馈表》中，并将反馈表电子版（PDF签字扫描件和word版）发至联系人邮箱。逾期视为无意见。联系人：王艳华联系电话：13991828224联系邮箱：yhwang930@foxmail.com附件下载：附件.zip附件1 《土壤环境微塑料监测技术规范标准——激光显微拉曼光谱傅里叶变换红外光谱-光学显微镜法》征求意见稿.pdf附件2 《土壤环境微塑料监测技术规范标准——激光显微拉曼光谱傅里叶变换红外光谱-光学显微镜法》编制说明.pdf附件3 《土壤环境微塑料监测技术规范标准——激光显微拉曼光谱傅里叶变换红外光谱-光学显微镜法》意见反馈表.docx中国土壤学会2024年4月8日

p 　　作为一种常规的分析仪器，光谱仪的应用涵盖了大多数科学和许多工业学科。随着应用需求的提升，仪器的小型化或者微型化一直吸引大家的眼球。但是，目前大部分光谱仪的工作原理仍和牛顿的实验相似，需要用到棱镜或光栅之类的分光元件。这种光谱仪体积庞大已无法满足日益发展的光谱应用技术的需求。而减小分光和探测元件的尺寸将导致光谱仪的光谱分辨率、灵敏度及动态检测范围显著下降，因此光谱仪的微型化是目前科技界面临的重大技术挑战。 br/ /p p 　　日前，英国剑桥大学的科研团队与来自中国、英国以及芬兰的研究机构合作，成功克服了这个技术难题，开发出了尺寸仅几十微米的光谱仪,其大小仅为市面上最小光谱仪的千分之一，主要由一根比人类头发千分之一还细的半导体纳米线组成。该研究工作于9月6日发表在世界顶级杂志《Science》上。 /p p 　　该工作由来自中国、英国和芬兰的多个研究组合作完成：上海理工大学的谷付星副教授，浙江大学的童利民教授、杨青教授和王攀教授，南京大学的王肖沐教授，上海交通大学的蔡伟伟教授，北京大学的戴伦教授，以及芬兰Aalto大学的孙志培教授。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 485px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/2fce7c98-2bff-4ad2-821b-4acc161b0ef2.jpg" title=" 微信图片_20190906102844.png" alt=" 微信图片_20190906102844.png" width=" 500" height=" 485" border=" 0" vspace=" 0" / /p p 　　科研人员用一种带隙渐变的特殊纳米线替代了传统光谱仪中的分光和探测元件，采用和制作电脑芯片类似的工艺在这种纳米线上加工出了光探测器阵列，巧妙地利用各个探测器对不同颜色光具有不同响应的特性，通过逆问题的求解，从响应函数方程组中重构出所需要测量的光谱信息。 /p p 　　据介绍，该微型光谱仪与广泛使用的手机摄像系统具有良好的兼容性，可设计成紧凑式光谱仪模块使手机具备光谱探测能力，把强大的光谱分析技术从实验室搬到手掌上，方便在生活中测量食物、皮肤的光谱信息，从而判断食品安全以及身体健康程度，使得光谱检测技术有望走进大众日常生活中。 /p p 　　由于尺寸极，该微型光谱仪还可以对单个细胞进行扫描光谱成像。不同与以往的细胞成像技术，该光谱成像可以让图像中的每个像素包含丰富的光谱信息，从而可以分析细胞每个部分的化学变化。通过后续的开发这种微型光谱仪将有望可以通过注射植入到人体，用于实时监测人体健康状况，为癌症等疾病检测提供一种新的方法。 /p p 　　据悉，剑桥的研究团队已经在申请这个微型光谱仪的专利。他们希望在这种光谱仪的基础上开发出一系列覆盖紫外到红外的微型光谱仪，用大概五年左右的时间使微光谱仪广泛应用到科研、生产以及生活中。 /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 　　第一作者：杨宗银博士，Tom Albrow-Owen；通讯作者：Tawfique Hasan /span /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 　　文章链接：https://science.sciencemag.org/content/365/6457/1017 /span /p

日前在美国旧金山举行的西部光电展上揭晓了2012年度棱镜光子学创新奖。该奖项由国际光学工程学会(SPIE)和Photonics Online网站共同赞助，评审委员会专家主要来自于产业界和学术界。 　　获奖成果包括以下九项： 　　①用于转换激发拉曼差分光谱的体布拉格光栅(VBG)稳定双波长激光； 　　②超高速飞秒光纤激光器； 　　③T-Sight 5000(一种置于高速机车前方，用于探测和分析隧道、铁轨、桥梁电线杆等可能影响安全的障碍物的系统)； 　　④Laser Speckle Reducer(一种结构紧凑成本低廉的仪器，可降低激光照明中的散斑对比度)； 　　⑤Heliophor(一种荧光成像的新光源，可替代弧光灯和LED光源)； 　　⑥Mobile ELISA-based Pathogen Detection(一种手持的、低成本、即插即用、USB供电的生化危险检测系统)； 　　⑦3 μm DFB激光器； 　　⑧True Surface Microscopy(一种可对粗糙或倾斜样品进行测量，同时保持聚焦成像优势的显微镜)； 　　⑨超窄线宽激光器；

各会员及有关单位：根据《中国土壤学会团体标准管理办法（试行）》规定，经自愿申请、专家评审论证，确定《土壤环境微塑料监测技术规范/标准--激光显微拉曼光谱/傅里叶变换红外光谱-光学显微镜法》1项团体标准符合立项要求，准予立项。特此公告。请标准起草单位按照相关要求开展团体标准制定工作，严把标准质量关，确保按时完成相关工作。如对以上标准项目存在异议，请在公告之日起5个工作日内将意见反馈至我会标委会秘书处。联系人：严卫东 蒋宇霞电话：025-86881532Email：sssc@issas.ac.cn中国土壤学会2024年1月8日

激光跟踪仪技术及应用周维虎1，周培松2，石俊凯11. 中国科学院微电子研究所2. 海宁集成电路与先进制造研究院一、引言激光跟踪仪是一种大尺寸空间几何量精密测量仪器，具有测量功能多（三维坐标、尺寸、形状、位置、姿态、动态运动参数等）、测量精度高、测量速度快、量程大、可现场测量等特点，是大型高端装备制造的核心检测仪器。目前，国际上主要有瑞士Leica、美国API和美国FARO三家公司生产销售激光跟踪仪。其中Leica公司凭借自身百年光学仪器制造优势，全球市场占有率最高，目前该公司主推产品型号为AT960，该仪器最大测量距离为80m，空间坐标测量精度为15μm+6μm/m，数据输出速率为1000点/秒；API公司激光跟踪仪小型灵巧，安装和校准快捷，移动方便，便于携带，目前主推产品为Radian系列，其中Radian Pro最大测量距离可达80m，三维坐标测量精度为为10μm+5μm/m；FARO公司财力雄厚，研发投入高，销售网络强大，目前主推产品为Vantage系列，其中VantageS6最大工作范围为80m，角度测量精度为为20μm+5μm/m，数据输出速率为1000点/秒。自1997年开始，国内天津大学、清华大学、中国科学院光电研究院等科研院所先后对激光跟踪测量技术及设备进行了相关研究，其中天津大学最先对单站式结构跟踪仪坐标测量系统进行了研究，并开展了测量功能实验，为激光跟踪仪的后续开发奠定了基础；清华大学对组合式多自由度跟踪测量系统进行了研究，基于三组跟踪测量系统构建空间位置姿态测量系统；中国科学院光电研究院团队（该团队于2018年划转至中科院微电子研究所）自2009年开始研究激光跟踪仪，在中科院装备项目、国家重大仪器设备开发专项、国家重点研发计划、装备发展部、国防科工局等项目的支持下，经过10余年研发和技术积累，实现了激光跟踪仪的自主研制，打破了国外技术封锁和垄断。当前，激光跟踪仪技术正向高精度、小型化、多功能、智能化等方向发展。激光跟踪仪是机器人校准的理想仪器，可以配合机器人实现高精度智能制造。高端激光跟踪仪含有大范围超清摄像头，用于测量过程断光后靶标的自动寻找和测量续接。除此之外，激光跟踪仪结合不同的测量靶标还可以实现隐藏点测量、工件局部形貌高密度扫描测量以及六自由度测量。随着激光跟踪仪在航空航天、舰船、核工业等大型装备制造中的重要性日益凸显，国内用户对仪器国产化的要求越来越高，随着中美贸易战的加剧和发达国家对我国高技术产品的打压，激光跟踪仪国产化替代势在必行。二、激光跟踪仪测量原理激光跟踪仪基于球坐标测量系进行测量，主要用于大尺寸坐标测量以及大型构件尺寸及形位误差测量，亦可对运动部件进行动态跟踪测量。2.1三自由度激光跟踪仪如图2.1所示，当激光跟踪仪工作时，激光测距系统获得靶球到仪器的精确距离r，方位编码器和俯仰编码器测角系统分别测出目标方位角A和俯仰角E，利用这三个原始测量值，就可以通过球坐标与直角坐标之间的转换关系获取空间三维直角坐标（X，Y，Z）。图2.1 三自由度激光跟踪仪原理图合作靶球在空间移动时，从合作靶球返回的一部分光会进入激光跟踪仪内部的位置检测器（PSD，Position Sensitive Detector），随着合作靶球的移动PSD将探测偏移值，跟踪控制系统根据这个偏移值控制方位和俯仰电机转动直到偏移值为零，从而达到跟踪的目的。测量组合参数(A，E，r) 经过坐标转换得到空间三维直角坐标（X，Y，Z）后，经过数据分析软件可以得到被测对象各种几何量参数。激光跟踪仪数据采集系统将测量数据发送至上位机以后，经上位机解析可以确定目标的三维尺寸、几何形貌等信息，并通过计算机实时显示并打印测量结果。2.2 六自由度激光跟踪仪图2.2 六自由度激光跟踪仪原理图六自由度激光跟踪仪为三自由激光跟踪仪的升级产品，在空间位置信息测量的基础上加入了视觉测量、光电测量和惯性测量等模块，用以获取目标空间姿态信息。首先需要建立激光跟踪仪坐标系与上述测量模块之间的转换关系，并通过视觉测量中纵向投影比不变的约束实现横滚角测量；在上述基础上，基于光束向量唯一性约束和激光准直传感原理实现方位角和俯仰角的测量，最后实现三个空间姿态角的测量；除此之外，还融入了惯性测量单元IMU的测量信息，用于动态条件下的辅助测量。三、激光跟踪仪产业和市场分析随着我国制造业产业升级和科技领域的迅猛发展，高端制造、精密制造、智能化制造成为我国未来工业和科技领域的主流方向，激光跟踪仪等精密测量仪器具有巨大的应用前景。在大尺寸精密测量领域，激光跟踪仪具有测量范围大、精度高、功能多、可现场测量等优点，取代了大型固定式三坐标测量机、经纬仪、全站仪等许多传统测量设备，在设备校准、部件检测、工装制造与调试、集成装配和逆向工程等应用领域显示出极高的测量精度和效率，激光跟踪仪已成为大尺寸精密测量的主要手段，激光跟踪仪应用领域主要包括航空航天、汽车制造、重型机械制造、重工与船舶、能源、科研、医疗等领域。根据国外市场研究机构，2017年全球激光跟踪仪市场规模为2.595亿美元，2020年全球激光跟踪仪市场规模为3.438亿美元，预计2023年有望达到5.216亿美元，2028年有望达到8.364亿美元，市场主要驱动力来自质量控制和检验、对准、逆向工程和跨行业校准的需求。按应用细分，质量控制和检验占据最大的市场份额。这是因为激光跟踪仪被越来越多地用于监控和测量跨行业的质量，如汽车、航空航天和国防。为确保客户的要求和规格，质量控制和检验是汽车、航空航天和国防工业的重要参数。为了做到这一点，这些行业主要依靠激光跟踪仪来检查和监测元器件、组装件和成品质量。激光跟踪仪在建筑产品测量、过程优化和通过快速精确测量提供解决方案方面具有精确度高和易便携等不可替代的优势。按行业细分，汽车、航空航天和国防有望引领整个激光跟踪仪市场。在航空航天和国防行业中，激光跟踪仪用于三维测量、逆向工程、武器系统、轴与导轨对准、雷达罩剖面图、飞行器传动装置，以及许多其他测量产品和服务。在航空航天行业中，激光跟踪仪最常应用于夹具部件检查和机翼部件装配。在汽车行业中，激光跟踪仪被用于自动化生产线校准、铰接线和车身部件对准、大型面板和装配主体面板测量、逆向工程、部件验证表面测量、工业机器人调整、变形和动态测量、质量控制和检验等。按地区细分，欧洲占据激光跟踪仪市场的最大份额。为了满足生产过程中的质量和安全要求，欧洲的原始设备制造商（OEMs）早已经开始使用激光跟踪仪。在汽车行业中，激光跟踪仪也得到了多种应用，例如质量检查、对准和校准。因此，日益增长的汽车行业对激光跟踪仪需求也在逐渐增加。德国、英国和法国有望成为欧洲激光跟踪仪市场的三大贡献国。亚太地区市场预计将获得最高的复合年增长率，该地区市场增长的关键驱动因素是市场参与者对新技术的日益关注和采用，这一地区已成为全球投资的焦点和业务拓展的机会。四、国产激光跟踪仪新成果及应用国内开展激光跟踪仪研发主要有中国科学院微电子研究所周维虎团队、深圳中图仪器公司、海宁集成电路与先进制造研究院等，近年来在国家和地方相关部门的支持下仪器研发取得了快速发展，主要体现在以下方面：1）与绝对测距技术相融合，提高仪器的测量精度和测量方便性。激光跟踪仪都是基于球坐标的测量系统，在没有绝对测距之前，没有测量信息冗余，测量过程中任意一个参数丢失，都直接影响测量数据的准确性。新一代激光跟踪仪都增加了激光绝对测距功能，这使得激光跟踪仪的测量信息有了冗余，保证了测量的精确性，在测量过程中丢失部分信息依然可以完成测量工作；同时，由于被挡光时不需要重回基准点复位，这也提高了使用方便性和测量效率。2）与视觉测量系统相结合，实现六自由度测量功能。激光跟踪仪与视觉测量系统相结合不仅能精确定位目标的三维位置，而且还能通过配合特定的靶镜对目标的空间三维姿态进行检测。不仅如此，视觉测量系统还可以识别目标靶镜，保证光路中断后可以通过视觉方式重建测量光路，且无需用户介入。3）测量靶镜多样化。针对三自由度、六自由度等测量需求需要提供不同的测量靶标，另外，仪器还配有隐藏点靶标、扫描测头等附件，使仪器具有隐藏点测量功能和局部区域扫描功能，不仅使仪器测量复杂结构的能力大大提高，还拓展了系统的通用性。4）自我诊断功能。精密测量要求仪器在各种测量环境下保证稳定的工作状态，所以仪器在测量中对自身状态的检测和诊断显得特别重要，自我诊断能在系统工作时实时显示系统的状态，排除微振、升温、光强不足等因素带来的影响。5）飞秒激光频率梳测距技术。飞秒激光频率梳绝对测距技术能够实现大量程、高精度和快速测量三者的完美统一，是激光测距领域的重大突破，有望为大型零部件外形测量、大型设备装配对接，尤其是未来空间任务提供新的技术支撑，在激光跟踪测距、高精度激光雷达测距、卫星编队位置测量、导航星间链路测距、深空探测、引力波测距等领域具有广阔的应用前景。6）组网协同测量技术。针对大型复杂设备装配测量中被测目标尺寸较大或者存在遮挡，单测站难以完成测量任务的难题，通过激光跟踪仪多次设站或者利用多台跟踪仪组网可实现对于大型复杂装备的测量。组网测量技术基于空间多公共点约束，建立激光跟踪仪多测站平差模型，利用平差的权重、约束条件等进行多测站空间位置和姿态的解算，同时求解出所有被测点的三维坐标，得到空间被测物体关键尺寸和特征信息的最优解。7）功能强大的测量软件。激光跟踪仪软件是测量系统的重要组成部分之一，系统软件通过TCP/IP通讯与硬件进行实时数据交互，对硬件上传的数据进行处理和分析，并控制硬件系统执行相应的测量等控制指令。软件系统为用户操作提供人机交互接口，通过数据库管理可实现用户对测量数据的编辑和输入输出等操作，在此基础上通过三维显示操作可面向用户实现测量数据和拟合数据的直观显示和交互操作。为了进一步提升系统测量精度，激光跟踪仪软件系统利用误差补偿算法对激光跟踪仪测距、测角和几何误差进行实时修正，结合激光跟踪仪硬件系统实现大型复杂工件或设备的高精度测量。近年来由中国科学院微电子研究所和海宁集成电路与先进制造研究院共同组建的研发团队（以下简称该团队）致力于实现激光跟踪仪国产化。该团队在激光跟踪仪领域取得了一系列具有自主知识产权的研究成果，共申报发明专利45项（已授权32项），软件著作权5项，发表研究论文130余篇。 2020年激光跟踪仪成果通过了中国仪器仪表行业协会组织的成果鉴定，鉴定委员会认为：“本研究成果技术难度很大，创新性很强，取得了多项自主知识产权。整体达到国际先进水平，研制的激光跟踪仪填补国内空白，飞秒激光跟踪仪属国际首创，其中绝对测距精度、断光续接精度达到国际领先水平。”该成果于2020年分别荣获中国机械工业技术发明特等奖、中国计量测试学会科技进步一等奖。该团队目前主推三自由度激光跟踪仪ICAM-LT-3DOF、六自由度激光跟踪仪ICAM-LT-6DOF如图4.1所示。图4.1(a) ICAM-LT-3DOF型激光跟踪仪图4.1(b) ICAM-LT-6DOF型激光跟踪仪ICAM-LT-3DOF型激光跟踪仪与ICAM-LT-6DOF型激光跟踪仪的主要技术指标如表4.1和表4.2所示。表4.1 ICAM-LT-3DOF型激光跟踪仪主要技术指标指标参数最大测量范围（半径）80m空间坐标测量精度15μm+6μm/m水平角测量范围±320°垂直角测量范围-45°~+60°数据采集速度1000 点/秒跟踪速度＞4m/s表4.2 ICAM-LT-6DOF型激光跟踪仪主要技术指标指标参数空间坐标测量范围（半径）80m空间坐标测量精度15μm+6μm/m姿态测量范围（半径）25m姿态测量精度≤0.05°水平角测量范围±320°垂直角测量范围±145°角度测量误差≤1’’数据采集速度1000 点/秒跟踪速度＞4m/s截至目前，该团队研制的国产激光跟踪仪已在航天五院514所、航空304所、武船公司、中科院高能所、中科院国家空间科学中心、航天科工集团三院三十一所等多个科研院所和企业进行了应用。1）航天领域应用图4.2 激光跟踪仪在航天五院514所应用激光跟踪仪在航天五院514所进行了如下应用：① 紧缩场结构测试：完成紧缩场实验室结构测量，测得最大反射面尺寸10m×15m，最大测量距离35m，最高公差1mm；② 卫星壳体焊接工装结构测量：完成典型零件测量，测得工件尺寸1.5m-3m，测量距离：10m，最高公差0.2mm。在上述测量工作中，使用激光跟踪仪突破了传统测距在测程、精度和测量速度方面难以协调的瓶颈，提高了卫星和空间有效载荷的制造及组装精度。2）航空领域应用图4.3 激光跟踪仪在航空304所应用激光跟踪仪在航空304所进行了如下应用：① 航空工装测试：坐标不确定度达0.05mm，满足航空制造对精度溯源要求；② 飞机水平飞控部件姿态测量：位置传感器测量精度在线校准精度达0.018mm。在上述测量工作中，使用激光跟踪仪主要解决了两个问题：① 解决了大尺寸航空工装测量问题，提供了可供溯源的依据和测量基准，为数字化制造提供了可靠的计量保证；② 解决了飞机水平飞控部件姿态测量问题，实现了飞机部件姿态高精度高效率数字化测量，为航空制造安全提供了保障。3）船舶领域应用图4.4 激光跟踪仪在武船公司应用在船舶领域中，激光跟踪仪在武船公司进行了如下应用：① 与API激光跟踪仪测试数据进行比对，验证本激光跟踪仪的准确性、可靠性、稳定性、可操作性等综合性能；② 对船台建造过程中的分段结构外形尺寸、装配尺寸、位置偏差等进行了测量，突破了大尺寸测量仪器三维坐标测量方法关键技术。根据应用结果，在船舶领域应用激光跟踪仪，建立了相应的应用方法/规程，可逐步推广到船舶建造其他阶段，为船舶建造精度控制提供新的方向。4）大科学装置应用在大科学装置方面，激光跟踪仪在中科院高能所进行了如下应用：① 对北京正负电子对撞机储存环部分设备进行了准直调整，调整精度达0.1mm；② 在中国散裂中子源建设过程中，对隧道控制网进行测量，相对点位测量精度0.08mm，绝对点位测量精度0.05mm。图4.5 激光跟踪仪在中科院高能所应用在上述测量测试工作中，使用激光跟踪仪主要解决了两个问题：① 利用标准杆进行空间测量，大跨度搭接测量控制网，提高了控制网测量精度和效率；② 采用边长法进行高精度设备标定，彻底消除了测角误差的影响，提升了大科学装置安装精度。此外，该团队研发的激光跟踪仪还广泛应用于机器人磨削、航天钻孔及铣削、机器人校准等场景中，如图4.6所示。图4.6 激光跟踪仪在机器人场景的应用机器人磨削（左），航天钻孔及铣削（中），机器人校准（右）随着现代工业技术的迅猛发展，高端制造业对设备尺寸及空间位置精度要求越来越严苛，激光跟踪仪作为最先进的三坐标精密测量仪器之一，将为工程技术及科学研究大尺寸精密测量提供有效的解决方案。（点击图片查看专题）

导语：激光跟踪仪作为大尺寸空间几何量精密测量仪器，由于具有较高的技术门槛，国内企业又缺乏深厚的经验积累，导致该产品长期被国外垄断。历经十余年的研发与实践，中国科学院微电子研究所和海宁集成电路与先进制造研究院共同组建的研发团队终于在激光跟踪仪的技术领域有了与国际先进技术比肩的突破性进展。本文将带您了解这个研发团队的激光跟踪仪和它在精密制造中扮演的关键性角色。说起激光跟踪仪，高端装备制造企业对它大概并不陌生，它是一种大尺寸空间几何量精密测量仪器，是大型高端装备制造的核心检测仪器，具有测量功能多（三维坐标、尺寸、形状、位置、姿态、动态运动参数等）、测量精度高、测量速度快、量程大、可现场测量等特点。检测的装备体积越大越能显示出此类产品的优越性，所以它更多出现在航空航天、汽车制造、重型机械制造、重工与船舶、能源、科研、医疗等领域等先进制造领域。激光跟踪仪是激光干涉测距技术、激光绝对测距技术、精密测角技术、光电探测技术、精密机械技术、精密跟踪技术、现代数值计算理论等各种先进技术的集大成之作，需要突破百米的测量范围、毫秒级的测量时间、微米级的测量精度以及动态实时跟踪测量等各项技术难点，技术门槛非常高，需要长期的经验积累，几乎不存在弯道超车的可能性。目前，世界范围内主要有美国FARO、美国API、瑞士Leica三家公司生产销售激光跟踪仪，我国当前尚无成熟的激光跟踪仪产品销售。因此，攻克关键技术难点实现激光跟踪仪国产化迫在眉睫。组建团队 攻关激光跟踪仪技术壁垒由于激光跟踪仪的重要性、特殊性和不可替代性，国家层面高度重视激光跟踪仪的自主研发。中国科学院微电子研究所和海宁集成电路与先进制造研究院共同组建的研发团队（以下简称该团队）一直致力于实现激光跟踪仪的国产化。该团队激光跟踪仪的研发历史已有十余年，并阶段性取得骄人成绩：（1）2011年中科院微电子研究所 (原中科院光电研究院激光跟踪仪研发团队)在国内率先开展激光跟踪仪整机研制；（2）2013年推出国内首台原理样机，初步形成具有一定规模的、专业稳定的整机开发团队，引领国内激光跟踪仪的整机与系统关键技术发展，积极追赶国际前沿；（3）2017年推出国际首台三自由度飞秒激光跟踪仪样机，从技术层面上实现了跨越式发展；（4）2021年研制成功国内第一台六自由度激光跟踪仪样机，并通过技术指标测试；（5）2021年三自由度激光跟踪仪进入到产业化阶段，立足海宁集成电路与先进制造研究院，组建了数十人的激光跟踪仪产业化团队，建立激光跟踪仪小批量生产线。该团队在激光跟踪仪领域取得了一系列具有自主知识产权的研究成果，共申报发明专利32项（已授权21项），软件著作权6项，发表研究论文60余篇。2020年激光跟踪仪成果通过了中国仪器仪表行业协会组织的成果鉴定，鉴定委员会认为：“本研究成果技术难度很大，创新性很强，取得了多项自主知识产权。整体达到国际先进水平，研制的激光跟踪仪填补国内空白，飞秒激光跟踪仪属国际首创，其中绝对测距精度、断光续接精度达到国际领先水平。”该成果荣获中国机械工业技术发明特等奖和中国计量测试学会科技进步一等奖。该团队目前主推三自由度激光跟踪仪ICAM-LT-3DOF、六自由度激光跟踪仪ICAM-LT-6DOF如图1所示。除此以外，该团队还可以根据用户的要求定制解决方案，更加贴近客户的使用需求，解决用户的“非标”问题。图1 ICAM-LT-3DOF型激光跟踪仪图2 ICAM-LT-6DOF型激光跟踪仪干货满满 技术原理深度剖析当三自由度激光跟踪仪工作时，如图2所示，激光测距系统获得靶球到仪器的精确距离r，方位编码器和俯仰编码器测角系统分别测出目标方位角A和俯仰角E，利用这三个原始测量值，就可以通过球坐标与直角坐标之间的转换关系获取空间三维直角坐标（X，Y，Z）。图3 三自由度激光跟踪仪原理图合作靶球在空间移动时，从合作靶球返回的一部分光会进入激光跟踪仪内部的位置检测器（PSD，Position Sensitive Detector），随着合作靶球的移动PSD将探测偏移值，跟踪控制系统根据这个偏移值控制方位和俯仰电机转动直到偏移值为零，从而达到跟踪的目的。测量组合参数(A，E，r) 经过坐标转换得到空间三维直角坐标（X，Y，Z）后，经过数据分析软件可以得到被测对象各种几何量参数。激光跟踪仪数据采集系统将测量数据发送至上位机以后，经上位机解析可以确定目标的三维尺寸、几何形貌等信息，并通过计算机实时显示并打印测量结果。六自由度激光跟踪仪为三自由激光跟踪仪的升级产品，如图3所示，在空间位置信息测量的基础上加入了视觉测量、光电测量和惯性测量等模块，用以获取目标空间姿态信息。首先需要建立激光跟踪仪坐标系与上述测量模块之间的转换关系，并通过视觉测量中纵向投影比不变的约束实现横滚角测量；在上述基础上，基于光束向量唯一性约束和激光准直传感原理实现方位角和俯仰角的测量，最后实现三个空间姿态角的测量；除此之外，还融入了惯性测量单元IMU的测量信息，用于动态条件下的辅助测量。图4 六自由度激光跟踪仪原理图多项技术突破 跻身国际先进该团队历经10余年的垂直深耕，在激光跟踪仪领域相继突破了高速激光干涉测距、高精度绝对测距、精密跟踪转台设计、高精度测角、动态伺服跟踪、目标快速识别锁定、多源融合姿态测量、系统误差检测与补偿等多项关键技术，在80m范围内，跟踪测量速度大于4m/s，具有良好的目标快速识别锁定能力，测量精度达到15μm+6ppm，技术性能跻身国际先进行列。优势突出 大尺寸精密测量显身手在大尺寸精密测量领域，激光跟踪仪具有测量范围大、精度高、功能多、可现场测量等优点，取代了大型固定式三坐标测量机、经纬仪、全站仪等许多传统测量设备，在设备校准、部件检测、工装制造与调试、集成装配和逆向工程等应用领域显示出极高的测量精度和效率，激光跟踪仪已成为大尺寸精密测量的主要手段，在实践中可以为为航空航天、汽车制造、重型机械制造、重工与船舶、科学研究、能源、医疗等领域等行业提供可靠的技术保障。（1）航空航天领域在航空航天制造领域，飞行器具有外形尺寸大、外部结构特殊、部件之间相互位置关系要求严格等特点，飞行器的装配通常是在各部件分别安装后再进行总体装配，在部装的某些环节和总装的整个过程中都需要进行严格的几何检测。激光跟踪仪测量的现场性和实时性以及它的高精度可以满足飞机型架和工装的定位安装、飞机外形尺寸的检测、大型零部件的检测以及飞机维修等工程测量需求。例如，测量一架大型飞机的内外形尺寸，首先要确定整架飞机的空间坐标，保证所测量的外形尺寸空间点都在同一坐标系中，可以布置足够的激光跟踪仪测站，这些测站保证了飞机上、下、左、右、前、后等整个外形都在激光跟踪仪测量范围内。其次要保证飞机处于静止状态，测量过程中不能产生移动。激光跟踪仪在每个测站测量某一个区域的飞机外形坐标点，将各个测站下的飞机外形坐标连接起来就构成整架飞机的外形尺寸坐标，对这些点进行处理可形成飞机外形的数字模型。激光跟踪仪扫描范围大，采集数据速度快，数据采集量大，精度高，大大提高了飞机测量的工作效率。（2）汽车制造领域在汽车制造领域，激光跟踪仪用于车身检测、汽车外形测量、汽车工装检具的检测与调整。通过激光跟踪仪采集汽车不同部位的点云数据，再进行拼接得到完整的汽车曲面点云数据，利用三维造型软件得到汽车三维模型。另外，汽车生产线需要以最高级别的自动化程度和准确性进行定期检测，以进行重复性和适产性测试。激光跟踪仪这种移动坐标测量设备适合工业现场使用，在检测工程中使汽车生产的停工期大幅缩短。（3）重型机械制造领域在重型机械制造业中，大尺寸部件的检测和逆向工程常采用激光跟踪仪。在零部件生产中，该系统可以快速精确地检验每个成品零部件的尺寸是否与设计尺寸一致，同时将零部件物理模型迅速数字化，得到的数字化文件可以用各种方法处理从而得出测量结果。在工件模具生产中，激光跟踪仪对工件模型进行扫描测量后建立数据模型，由数据模型生成可被加工中心识别的加工程序，从而加工出模具。三维管片和模具测量系统也是激光跟踪仪的典型工程应用之一，通过跟踪测量成品管片各个表面上的空间点坐标，经过坐标系转换和纠正将表面数据点拟合成平面或曲面，检验管片的尺寸与设计尺寸的偏差，便可判断成品的质量是否合格。与传统的检测方法相比，激光跟踪仪测量速度快，能在短时间内采集大量空间数据点信息，同时可以直接处理数据，给出成果报表，不仅工作效率高，而且大大节省了人力物力。（4）重工与船舶领域在造船工业领域中，激光跟踪仪常用于舰船外形尺寸检测、重要部件安装检测与逆向工程等。例如，船舶制造公司对于甲板都有着极高的要求，每一个拼接块的连接点都必须恰好能够和另外一片拼接块严丝合缝对接，且甲板外侧的外观必须与船体形状严格吻合，如此才能体现船舶的质量和性能。激光跟踪仪能够实时地对长度以及横向曲率进行测量，代替笨重的模板进行现场装配与检测，可使生产时间节约60%-70%，大大提高了船舶的生产效率。（5）能源领域在能源领域，激光跟踪仪常用于大型零部件的高精度加工、尺寸检测和辅助维护。例如，水力发电站中，新的涡轮发电机投入工作之前，必须获得精确的涡轮机转子形状，以便后续的勘测；当进行水力发电站的检测时，需要对在役涡轮机转子开展数字化测量，从而确定涡轮转子的磨损情况。在风力发电站中，对大型风电轮毂叶片外形尺寸进行高精度测量是保证风电轮叶片正常工作的关键。激光跟踪仪能够完成定轴轴径、同轴度、轮毂连接孔位置度的高精度测量，并且仪器轻便灵活、精度高、测量范围大、能够现场测量，已成为风电行业的必然选择。（6）科研领域在科研领域中，激光跟踪仪在粒子加速器的定期检测与调整、重要核心部件安装检测以及机器人制造校准中发挥了重要作用。例如，机器人在工厂机械安装、马达驱动安装、夹具重组等整个生产周期过程中必须保持规定的精度，才能称为高性能工业机器人。机器人设计尺寸与实际生产尺寸的偏差往往较大，主要是由于机械公差和部件安装误差所引起的。在校准机器人的实际应用中，一般有两个工作测量组，一组负责装配机器人，一组则负责检测校准安装部件，激光跟踪仪安置在这两个测量组之间。操作人员通过计算机控制定位，激光跟踪仪可以监测两个工作小组的测量工作。在一组操作人员利用激光跟踪仪检测机器人配件的同时，另一组工作人员负责装配经过检测的工件，装配后再利用激光跟踪仪进行校准。这样，大幅提高了机器人生产安装的工作效率，也节省了人力物力。（7）医疗领域在医疗领域中，质子医疗机在治疗时最重要的是需要准确定位患者体内癌细胞位置，通过控制治疗床移动，将患者需要治疗的部位送到有效的治疗区域内，才能够进行准确有效的治疗。因此医疗机在安装调试时，要求系统能够控制机械臂，将末端工装精确地移动到理论位置。这对测量方案提出了更高标准的要求：能够准确调整病灶中心的位置，X、Y、Z方向偏差要求小于0.1 mm；能够调整连接法兰的姿态精度，RX、RY、RZ要求小于0.1°，同时检测、分析效率要尽可能高。在质子医疗机安装调试过程中，激光跟踪仪可以提供简单便捷的应用方案。首先通过测量固定在墙体上的定位点，建立离子源坐标系，在软件中将机器坐标系定位到离子源坐标系统；通过坐标转换得出病灶中心与工装上定位孔的坐标关系，解算出定位孔的坐标。其次，将反射球放置在定位孔上，通过监视窗口功能查看当前位置偏差，实时调整工装，使偏差逐渐缩小至公差要求。该团队研发的激光跟踪仪已在卫星天线变形与位姿测量技术、飞机大型部件装配测量技术、船舶分段对接测量技术、高能加速器准直调节测量技术、工业机器人现场校准技术等领域开展了一系列应用研究，并取得了良好的社会效益。制造业中的智能装备、复杂结构制造、高精密制造和装配的兴起，对于测量系统提出了精度更高、智能化程度更高、适应性更强的要求。激光跟踪仪作为最先进的三坐标及姿态精密测量仪器之一，将为工程技术及科学研究大尺寸精密测量提供有效的解决方案。由于激光跟踪仪应用范围广、测量效率高、测量精度高，该仪器在高端制造领域扮演的角色越来越重要。激光跟踪仪的国产化，对于我国的制造业，尤其是高端制造领域，具有十分重大的意义。借势而起 稳扎稳打培育市场目前，国家政策一直在主张推进仪器的国产化，实现国产仪器与进口仪器的同台竞争。中国仪器仪表行业协会与中国和平利用军工技术协会在此方面做了大量的工作，这对国产激光跟踪仪的市场化推进是极大的政策性优势。在国防军工行业，激光跟踪仪的应用主要在导弹的测量、潜艇的测量、战斗机的装配、军舰的测量、天线的装配及外形检测，大型结构件测量检测等。由于进口的高端激光跟踪仪含有摄像头装置，这对我国国防军工行业造成了安全隐患。另外，由于进口激光跟踪仪不对我国展示源代码，不排除进口激光跟踪仪含有潜在的功能，这对我国部分商业秘密也带来了风险。如此种种安全隐患更是急需国产激光跟踪仪技术的开发与产品的应用。这是提供给国内企业的机会更是挑战。该团队也将借助他们国际领先的技术优势、可靠的数据链优势，以及强有力的价格优势和维修服务优势，不遗余力的为客户提供高质量的定制化产品和服务。结束语随着中国先进制造业和高端装备的飞速发展，以激光跟踪仪为代表的高精度、数字化、智能化的精密检测设备已经成为这些领域企业占领行业制高点的制胜法宝。一方面，激光跟踪仪在先进制造和高端装备领域的关键作用日益凸显，成为制造行业的核心仪器，国内对激光跟踪仪的需求量激增，国产化呼声高涨；另一方面，近年来西方对我国的技术限制和打压，使激光跟踪仪的采购和售后具有一定的不确定性，这将影响我国高端装备的发展，所以国家对激光跟踪仪等关键核心仪器的国产化大力支持。显而易见，未来激光跟踪仪的产业化具有极为光明的市场前景。

近日，从国际电工委员会（IEC）传来消息，由聚光科技代表中国提出并制定的《可调激光气体分析仪国际标准提案》获得全票通过，成为国际电工委员会IEC标准正式项目。 《可调激光气体分析仪国际标准提案》是聚光科技在“激光气体分析”技术的基础上，参考国际规范而制定出的一套关于激光气体分析技术的国际标准提案，该提案在2008年的国际电工会议上获得了17个投票成员国和3个观察员的全票通过，成为IEC标准正式项目。 聚光科技利用激光气体分析技术成功研发出的“激光在线气体分析系统”经浙江省科技厅组织鉴定，总体技术水平达到国际水平，该项成果曾获得国家科技进步二等奖等多项荣誉。 国际电工委员会是世界上成立较早的非政府性国际电工标准化机构，它负责电气和电子工程领域的国际标准化工作，是世界上非常具权威性的国际标准化机构之一，其宗旨是促进电工标准的国际统一，电气、电子工程领域中标准化及有关方面问题的国际合作等。 聚光科技提出并制定的《可调激光气体分析仪国际标准提案》被国际电工委员会立为IEC标准正式项目，这说明聚光科技正在承担起激光气体分析领域的国际标准制定重任。

按照国家标准化工作管理规范，中国仪器仪表学会制定满足市场急需、反映先进专业技术水平、具有我国自主知识产权的团体标准。近日，中国仪器仪表学会发布了“拟立项（金属材料分析用激光诱导击穿光谱仪）CIS标准的公示通告”。申请项目名称：金属材料分析用激光诱导击穿光谱仪项目申报单位：杭州谱育科技发展有限公司激光诱导击穿光谱法（Laser-induced breakdown spectroscopy；LIBS）：通过激光烧蚀待分析物质形成等离子体，其中处于激发态的原子、离子或分子向低能级或基态跃迁时，向外发射特定能量的光子，形成特征光谱，进而获得待分析物质的化学成分或其他特性。激光诱导击穿光谱技术以其无须对块状固体样品预处理，快速、无损、可进行多形态分析以及无辐射危害等特点成为近年来研究的热点，可应用于金属材料化学成分分析、煤炭分析、生物样品分析等领域。但当前在金属材料分析领域分析用的激光诱导击穿光谱仪没有明确的标准来规范此类产品性能和使用安全性等重要参数，导致设备性能良莠不齐，致使不同厂商仪器的性能无法进行比较，仪器用户在采购、比较仪器时缺乏科学依据。目前现行的标准中，GB/T 38257-2019规定了激光诱导击穿光谱法的术语和定义、基本原理、试验条件、设备及装置、样品、试验步骤、数据处理和试验报告。为了规范激光诱导击穿光谱仪自身性能的测定方法，统一有关专业术语，制定仪器性能检测的依据，使检测机构、仪器用户及生产厂家在检校激光诱导击穿光谱仪时有统一的标准方法，杭州谱育科技发展有限公司申报制定团体标准《金属材料分析用激光诱导击穿光谱仪》。该标准的制定将助力我国激光诱导击穿光谱及其在金属行业的发展及应用。据查询目前国际上没有相同的国际标准。制定该标准目前不存在知识产权方面的问题。

2016年10月31日至11月1日，由全国医用光学和仪器标准化分技术委员会、浙江省医疗器械标准化技术委员会主办，浙江省医疗器械检验院承办的“医用激光设备和光辐射安全国际标准研讨会暨标准宣贯会”在杭州召开。来自国家食品药品监督管理总局、省局医疗器械技术审评、质量检验的专家和国内外激光治疗设备生产、经营企业的50余位代表参加了会议。　　本次会议邀请IEC/TC 76/WG4召集人Wolfram Gorisch(德国)和Roy Henderson(英国)两位专家分别就“医用激光、强脉冲光设备及其安全使用国际标准解读”和“激光眼防护国际标准新进展”两个议题做了专题报告。为审评机构、检验机构、制造企业在医用激光国际标准和光辐射安全领域的安全有效性标准的把握和理解提供了全新的视角，有利于提高企业对产品安全有效性质控的认识，积极推动分技委及相关标准起草单位在医用激光设备产品标准的制修订工作。　　会议中，YY 1475-2016《激光治疗设备Q开关掺钕钇铝石榴石激光治疗机》等5项行业标准的主要起草人围绕基本要求、技术条款、试验方法、实施建议等方面，结合检测过程中常见问题，讲解了标准应用和技术要求编写方面的建议。参会代表就标准中的疑问和标准实施细节等进行了互动交流，对提高产品质量，促进产业健康发展有着积极的推动作用。

Hexagon计量产业集团推出全球首款电池驱动式IP54防护标准的绝对激光跟踪仪　　 　　新型Leica绝对激光跟踪仪AT401集合多项全球首创技术特点：1. 全球首款可由电池驱动、实现无线操作的激光跟踪仪；2.全球第一款具备IP54防护标准(防尘，防水…)认证的激光跟踪仪；3.极致轻便小巧，在同类产品中重量最轻；4.高精度大量程；5.整合了能量锁 (PowerLock)和目标自动识别(ATR)等业内先进功能，使得三维激光跟踪仪的应用操作变得空前的简易。 　　2010年4月28日，Hexagon计量产业集团宣布了Leica绝对激光跟踪仪AT401正式面市的消息。这一全新的激光跟踪仪拥有先进的电源管理系统，含两块电池，且允许电池热切换，并可以通过以太网供电运行(PoE+) 集成的WiFi，使得AT401成为一台真正的无线移动式测量机。该系统经过IP54等级认证，不受液体、焊接飞溅物、灰尘干扰，甚至适应雨中操作。 　　AT401含控制系统在内总重仅为8 KG，高度仅为29 cm，极小的外形结构使得AT401可以在大多数国际航班上作为手提行李进行运输。新型Leica 绝对激光跟踪仪AT401树立了行业便携的新标准。 　　AT401在水平和垂直轴方向都能实现无级旋转，当快捷释放把手被移走时，AT401在垂直方向的全测量范围将达到+/- 145º ，测量范围高达320m。AT401中的绝对测距仪(ADM)在其全精度认定范围内的最大测量不确定度仅为10微米，并配备多项先进的Leica工业测量技术，如能量锁(PowerLock)光束恢复、目标自动识别(ATR)、免维护Piezo驱动和重力传感器的测量级别精度水准等。 　　Leica AT401绝对激光跟踪仪推动了激光跟踪仪在尺寸、重量、量程、精度和可操作性等多方面的进步，并为激光跟踪仪的精度设立了新标准。目前，激光跟踪仪已经广泛分布于航空航天、工程机械、风电、水电、船舶行业及关注大部件和远距离的科学研究中，而Leica AT401绝对激光跟踪仪的创新将会在此基础上大大拓展激光跟踪仪的应用范围。 　　关于Hexagon计量产业集团 　　Hexagon计量产业集团隶属于Hexagon AB集团，其麾下拥有全球领先的计量品牌，如Brown & Sharpe、CE Johansson、CimCore、CogniTens、DEA、Leica工业测量系统 (计量分部)、Leitz、m&h、Optiv、PC-DMIS、QUINDOS、ROMER、Sheffield、Standard Gage和TESA。Hexagon计量产业集团代表着无可匹敌的全球客户群，数以百万计的坐标测量机(CMMs)、便携式测量系统、在机测量系统、光学影像测量系统和手持式量具量仪，以及数以万计的计量软件许可。凭借精密的几何量测量技术，Hexagon计量产业集团帮助客户实现制造过程的全面控制，确保制造的产品能够精确的符合原始设计的需要。该集团为全球客户提供测量机、测量系统以及测量软件，并加之以完善的产品技术支持和售后增值服务。更多信息请登录www.hexagonmetrology.com.cn 　　海克斯康测量技术(青岛)有限公司 　　地址：青岛市株洲路188号 邮编：266101 　　电话：0532-8089 5188 传真：0532-80895030 　　网址：http://www.hexagonmetrology.com.cn 　　E-mail：info@chinabnsmc.com

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。

很多用户有这样的疑问：究竟什么是激光3D阵列扫描测量？激光3D阵列扫描测量在实际工作中能给我们带来些什么？今天我们就来具体探讨一下！激光3D阵列扫描测量1.独立的激光模块和棱镜设计，可以实时五点物距测量成像，直接选择最佳时机进行测量拍摄，无需拍摄之后再进行测量；2.可以实现点到点，点到线，点到面，面积，点云，逐层剖面，多彩深度显示等测量模式，可以实现2D，3D的同时显示，并在显示时可以实时操作观察角度；3.一键回复3D图像的原位，并可以快速的在XYZ轴角度一键观察，利于操作效率的提高；4.缺陷尺寸的测量精度0.01mm，准确度95%以上，通过不同颜色显示不同的参考平面；设备测量时可进行瞬时定格测量，只需0.01s以下，无需等待，操作迅速，避免放大图像在前端的微小位移带来的测量误差；5.测量镜头及模块耐用性能好，前端无容易损坏的光源及光栅；6.双光路镜头，双螺纹结构避免脱落设计，有文字显示松动脱落警报；90度大视野角度，同时可以单视野观察；前端无易损光源元件。我们通过具体的实例来详细了解：奥林巴斯工业内窥镜IPLEX NX ——改变传统检测，爱不释手！

根据国际权威咨询机构 Frost & Sullivan对在线可调谐二极管激光气体分析仪(TDL)的市场调查, 梅特勒托利多公司获得了由Frost & Sullivan颁发的2014 全球竞争创新和领导力奖项。持续创新满足市场需求的理念，是梅特勒托利多成功的基石。 TDL通过分析激光吸收度，测量被测气体的浓度值。Mettler-Toledo的TDL产品 GPro 500系列具有原创的设计，满足大多数的应用要求。该系列产品包含4个参数，氧气、一氧化碳、二氧化碳和水分。产品的检测下限更低，响应速度小于2秒。在现有产品参数的基础上，Mettler-Toledo 每年都会推出更多气体测量参数的TDL分析仪。 通常 TDL 由两部分组成：一个激光源和反射器。在管道两侧对焦这两部分通常非常困难，而且需要反复对焦。 GPro 500 把激光发射源和分析仪整合为一个部分，激光束从光源发射至分析仪探头头部的直角棱镜，不再需要进行对焦就能把激光反射至检测器。 GPro 500 TDL系列还提供多种多样的连接方式，安装灵活，扩展应用范围。为了避免分析仪光学元件受到被测气体中粉尘的污染， 多数TDL消耗大量的吹扫气体。GPro 500 提供带过滤器的探头配置，彻底节省吹扫气体。产品系列还包括法兰型，这种类型允许在直径仅为 2"的管道中精确测量气体浓度，而在早期的TDL无法满足该要求。Mettler-Toledo的 GPro 500 TDL 不仅能够取样测量还能原位测量，使测量方案选择更加灵活。 “Mettler-Toledo 强调在产品中融入独创性和出色的性能。与其他竞争产品不同，GPro 500 TDL非常紧凑、 体积小巧，因此安装方便，”Frost & Sullivan 研究分析师 Janani Balasundar说道，“另外，公司通过了多个认证，确保满足各国法律、法规。比如，北美石化企业非常重视的 FM认证。” 值得注意的是该公司采用了客户反馈系统，用以评估应用需求和客户满意度。在客户现场耗费大量时间介绍TDL技术的特点，并提出最适合应用要求的解决方案。 “比如，对于新兴的亚太市场，Mettler-Toledo根据客户要求免费提供产品配置和支持，”Janani提到“由于在客户支持和服务方面Mettler-Toledo具有良好的声誉，他正越来越多地取代竞争对手的地位。” 详细了解GPro500系列激光气体分析仪，请点击www.mt.com/tdl

深紫外全固态激光源指输出波长在200纳米以下的固体激光器，与同步辐射和气体放电光源等现有光源相比具有高的光子流通量/密度、好的方向性和相干性。 　　中科院自上世纪90年代初开始研究深紫外非线性光学晶体和激光技术，经过20多年努力，在国际上首次生长出可直接倍频产生深紫外激光非线性光学晶体，并发明棱镜耦合技术，率先发展出实用化的深紫外固态激光源，使中国成为当今世界上唯一掌握深紫外全固态激光技术的国家。 　　中国科学家利用独创、独有的深紫外技术和深紫外激光非线性光学晶体，已成功研制出深紫外激光拉曼光谱仪、深紫外激光发射电子显微镜等8台深紫外固态激光源前沿装备，均为当今世界所独有的科研利器，居深紫外领域国际领先地位。 　　总投资1.8亿元人民币的深紫外固态激光源前沿装备研制项目，2008年启动实施以来进展顺利，现已研制成功的8台前沿装备还包括深紫外激光光化学反应仪、深紫外激光光致发光光谱仪、深紫外激光自旋分辨角分辨光电子能谱仪、深紫外激光原位时空分辨隧道电子谱仪、基于飞行时间能量分析器的深紫外激光角分辨光电子能谱仪等国际领先水平的仪器设备，另外1台光子能量可调深紫外激光光电子能谱仪研制工作也已基本完成，正在调试之中，多台仪器设备已初步用于前沿科学研究，并表现出优异的性能。 　　中科院整合麾下理化技术研究所、物理研究所、大连化学物理研究所、半导体研究所科研资源，在财政部专项资金支持下，设立深紫外固态激光源前沿装备研制项目，设计出从“材料-器件-装备-科学研究”完整研发体系。在成功研制8台重大仪器设备的同时，还搭建有深紫外非线性晶体和器件研制平台、深紫外固态激光器研发平台和深紫外应用仪器开发平台，核心器件深紫外晶体及器件已实现小批量生产，为仪器设备后续发展尤其是产业化工作奠定了基础。 　　深紫外固态激光技术突破是中国新型科学仪器研发的难得机遇。中科院在前期工作基础上，正组织专家进一步调研，一方面，将研制成功的8台仪器设备中技术成熟、具有市场潜力的发展为商品化仪器设备，推动中国高端科学仪器产业化 另一方面，进一步整合人才、技术力量，继续研发新型深紫外科学仪器和设备。

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

p 　 strong 　各有关单位： /strong /p p 　　由全国纳米技术标准化技术委员会(SAC/TC279)归口的国家推荐性标准GB/T 33252-2016《纳米技术 激光共聚焦显微拉曼光谱仪性能测试》已于2016 年12 月13 日发布，并于2017 年7 月1 日起实施。GB/T 36063-2018《纳米技术 用于拉曼光谱校准的标准拉曼频移曲线》已于2018 年3 月15 日发布，并将于2018 年10 月1 日起实施。两项标准均为首次制定实施，对拉曼光谱仪器结构、测试方法、校准方法等做了详细规定。 /p p 　　拉曼光谱技术广泛应用于纳米科技、生物、半导体、考古、宝石及司法鉴定等领域。拉曼光谱测试结果的准确性、一致性是国内/国际间科研交流、对等贸易等不可或缺的坚实基础。同时仪器性能的标准化能够大大助力我国拉曼光谱仪器产业的质量提升，增强国产仪器的市场竞争力。 /p p 　　为了满足标准使用相关方的实际需求，进一步深化对标准的解读，解答标准使用过程中的疑问，保证标准的有效实施和利用，同时促进标准制定方、仪器制造方和仪器使用方三方的有效合作，由中国计量科学研究院(以下简称：中国计量院)主办的“GB/T 33252-2016《纳米技术 激光共聚焦显微拉曼光谱仪性能测试》等国家推荐性标准宣贯会”拟定于2018 年9 月10 日在湖北省武汉市举办。届时将邀请标准主要起草人及相关专家对标准技术细节进行详细解读。欢迎相关产业、检测机构、仪器厂商技术主管和技术人员参会，就拉曼光谱的生产、使用及国家标准的有效实施进行交流，促进拉曼光谱在更广泛领域的普及和发展。 /p p 　　同时，将于9 月11 日至13 日召开“国家质量基础设施建设助力质量提升”学术研讨会暨CSTM/FC00 领域委员会及纳标委WG5 工作组2018 年度会议(CSTM/FC00 领域委员会简介见附件1)，届时将邀请相关单位领导和专家围绕“国家质量基础设施建设助力质量提升”的主题展开深入探讨，欢迎有关专家学者参会。同时，将召开由CSTM/FC00 领域委员会归口承担的《标准编制说明编写指南》等4 项团体标准的审查会和新标准立项会，欢迎有意向的专家或单位参与标准的制定工作。 /p p 　　会议事项通知如下： /p p 　 strong 　一、时间和地点 /strong /p p 　　会议时间：2018 年9 月9 日注册报到，9 月10 日宣贯会议 /p p 　　会议地点：武汉 东湖开发区 二妃山庄 晴川厅会议室 /p p 　　地址：武汉东湖高新技术开发区高新大道666 号(光谷生物城内) /p p strong 　　二、宣贯内容 /strong /p p 　　1、拉曼光谱的基本原理与应用介绍 /p p 　　2、国家标准GB/T 33252-2016《纳米技术 激光共聚焦显微拉曼光谱仪性能测试》宣贯 /p p 　　3、拉曼光谱仪的校准与溯源 /p p 　　4、国家标准GB/T 36063-2018《纳米技术 用于拉曼光谱校准的标准拉曼频移曲线》宣贯。 /p p 　 strong 　三、考核与发证 /strong /p p 　　培训结束后，由中国计量科学研究院颁发培训证书。该证书可作为继续教育的证明。 /p p 　 strong 　四、培训费用 /strong /p p 　　培训费：1500 元/人，包括讲义、标准复印件、培训证书。 /p p 　　请将培训费于培训前7 天电汇到中国计量科学研究院账户，汇款 /p p 　　信息如下： /p p 　　账户名：中国计量科学研究院 /p p 　　开户行：交通银行北京分行和平里支行 /p p 　　账号：110060224018010008693 /p p 　　行号：301100000074 /p p 　　电话：010-64524304 /p p 　　银行汇款时，请备注“2018 拉曼宣贯会+姓名”字样，并详细填 span style=" TEXT-ALIGN: center" 写参会回执(附件2)中的开票信息。 /span /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" QQ截图20180906104247.jpg" style=" HEIGHT: 701px WIDTH: 600px" border=" 0" alt=" QQ截图20180906104247.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/0ff14588-62c6-481b-8186-8894a9edc2bc.jpg" width=" 600" height=" 701" / /p p strong 　　附件： /strong a title=" 附件2. 宣贯会参会回执(1).docx" style=" FONT-SIZE: 12px COLOR: rgb(0,102,204)" href=" https://img1.17img.cn/17img/files/201809/attachment/195c21ad-4283-42f8-8268-18dc4ce79a19.docx" br/ strong 　　 /strong /a strong /strong a title=" 附件1. CSTM-FC00领域委员会简介(1).pdf" style=" FONT-SIZE: 12px COLOR: #0066cc" href=" https://img1.17img.cn/17img/files/201809/attachment/a53999e4-b632-4c8c-96f0-dd03b1a5b066.pdf" strong 附件1. CSTM-FC00领域委员会简介.pdf br/ 　　附件2. 宣贯会参会回执.docx br/ 　　 /strong /a strong /strong a title=" 附件3. 酒店交通(1).pdf" style=" FONT-SIZE: 12px COLOR: #0066cc" href=" https://img1.17img.cn/17img/files/201809/attachment/3fd0e349-9265-4ae7-a1dc-8d4930209fd6.pdf" strong 附件3. 酒店交通.pdf /strong br/ /a /p

研究背景 驱动工程行业中的部件需要测试多种机械特性，例如，需要检查齿轮箱的长期平滑度、同步性、齿隙、扭转刚度、摩擦行为和机械弹性[1,2]。测试实验室通常配备各种测试台，以便于在接近真实世界的条件下分析齿轮，确定并确保其技术特性。 WITTENSTEIN alpha是attocube母公司WITTENSTEN SE的战略业务部门，负责精度需求超高的机电伺服驱动系统的开发和机械生产。WITTENSTEIN在垂直线性运动测试台上使用了attocube的皮米精度激光干涉仪-IDS3010。IDS3010能够提供皮米分辨率，1MHz的数据输出，可有效帮助测试齿轮齿条传动系统中行星齿轮箱机械参数的长期稳定性。 实验装置 试验台包含沿垂直轴移动的400 kg负载质量。该负载与齿轮齿条系统相连，齿轮齿条系统由WITTENSTEIN alpha齿轮箱和伺服电机驱动组成。传统的玻璃标尺在精度、灵活性和检测高频振动方面十分受限，无法收集该测试台所需的所有数据。为了更好地了解变速箱的性能，需要精度更高且易于集成到现有装置中的设备。皮米精度激光干涉仪-IDS3010具有皮米级精度、紧凑的传感器头和模块化设计、通过光纤传输激光等特性，工程师将其集成到装置中并实现了快速安装和快速对齐。在开始整合两小时内，使用IDS3010在整个0.747米的工作范围内完成了测量。图1显示了测试台，包括安装在400 kg重量上的角锥棱镜和M12/C7.6准直传感器头，同时以1 MHz带宽从IDS3010读取模拟Sin/Cos数据。 Figure 1: Test bench for mechanical load tests of a gearbox 测试结果分析 图2显示了工作范围内几个周期的位移数据。如下图（a）所示，循环结果接近正弦曲线；图（b）是运动的转折点放大的曲线数据。高分辨率位移数据为同步和传动误差的齿轮箱行为提供了新证据。探索纳米级细节的能力为频率和运动分析提供了新的机会。通过IDS3010和进一步优化，可以可视化完成行星齿轮箱中单齿的影响。此外，如图（e）所示，两种方法的差异表明，玻璃尺读数提供的测量数据准确性较差。两个信号之间差异的周期性明显，表明不是由于噪声或变化造成的数据误差，而是因为玻璃尺编码器位于远离感兴趣的测量点和玻璃刻度不精确。此外，IDS3010及其光学组件具有更明显的优点，例如紧凑的传感器头和质量可忽略的角锥棱镜。 Figure 2: Displacement data of the weight moved by the gearbox. (a) shows the position of the mass that was measured with the IDS3010. (b) is a 160 000 times magnified segment of a) to show the precision of the interferometric measurement. (c) is the speed measurement of the weight movement obtained from the data of a). (d) is the same measurement as a) but with an optical linear encoder – which looks similar until one looks at the detail of the difference – asseen in plot (e).结论 综上所述，IDS3010提高了测试台的精度和分辨率。基于激光的测量和小型化组件对无限接近感兴趣的点进行测量成为可能，且不会影响整个装置的运动行为。这使得测试和开发工程师能够确定更多无法使用玻璃尺检测到的机械和摩擦现象。此外，IDS3010紧凑的设计、易于安装和快速对准的特性，允许在一个实验室内的多个测试台上灵活应用和集成。由于IDS3010可测量长达5米的工作距离，多达三个的光轴，因此干涉仪也可用于更大的测试台。 References [1] R. Russo, R. Brancati, E. Rocca: “Experimental investigations about the influence of oil lubricant between teeth on the gear rattle phenomenon”, Journal of Sound and Vibration, Volume 321, Issues 3-5, 2009, Pages 647-661.[2] Y. Chen, A. Ishibashi: “Investigation of the Noise and Vibration of Planetary Gear Drives”, GEAR TECHNOLOGY, Jan/Feb 2006.相关产品1、皮米精度激光干涉仪-IDS3010