光电编码器

p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 8月29日，据中国高科技产业化研究会信息，经中国工程院院士尤政领衔的业内专家组评定，我国自主研发的高精度绝对式旋转光电编码器核心芯片及相关技术为国内首创，达国际先进水平。 /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 300px height: 200px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/6d62fd24-8c8c-4fa4-aee7-8ebf664f6ff4.jpg" title=" 我自主研发光电编码器核心技术取得突破.jpg" alt=" 我自主研发光电编码器核心技术取得突破.jpg" width=" 300" height=" 200" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 据介绍，旋转光电编码器是一种利用光电原理获取旋转轴转动角度变化的传感器，集光学、电子和精密机械技术于一体，广泛用于电梯、机器人、无人机、数控机床、精雕机、医疗器械等，是实现智能制造过程中不可或缺的高端控制传感器设备。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 据北京中微锐芯科技有限公司技术人员介绍，目前旋转光电编码器的核心芯片严重依赖进口，而国内编码器厂家的高端产品大多采用德日的整体解决方案。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 据了解，该团队自主研发攻克了光电编码器核心技术，旋转光电编码器芯片由光电二极管阵列、高精度低噪声运算放大器、第二级固定增益放大器和带回差的迟滞比较器等构成，精度达到23位。该芯片集成微型3通道光学游标编码技术、实时光强校准技术，能消除LED发光随温度变化、LED老化、码盘蒙受油污灰尘、探测器表面清洁度不高等环境因素对编码器读数造成的影响，提高编码器的重复精度和定位精度。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " 该团队还发明了一种新的分体式编码器结构，并由此结构衍生出新的分体式编码器校准方法和安装方法，降低分体式编码器校准和安装过程中的操作难度，显著减少分体式编码器的整机厚度，节省编码器的安装空间。 /span /p

海顿科克直线传动是直线传动领域的领军型企业，最近公司又推出了全新的应用于G4-25000系列电机上的编码器。 固态技术的应用使得该增量式编码器的结构极其紧凑，该编码器通过双检波电路，由一个信号芯片进行信号处理。在医疗设备、分析仪器或机器人行业中，为获得精准的位置反馈，就可以使用海顿公司的永磁式电机配套该编码器。 该64线正交脉冲编码器选用高性能的钕作为磁性材料，8位数字信号处理，每圈总计输出256个脉冲。该编码器有A/B相输出，相位差为90度。此外，还提供一个Z相脉冲即每转一个脉冲信号。该编码器最高每秒10000个脉冲，输出更新采样时间为100毫秒。 256脉冲磁编码器是普通光学编码器一个绝佳的替代品，几乎不受震动，冲击，灰尘和污染物等的影响和干扰。编码器可以使用一个3.3V或5V输入电压。它与海顿25000系列线性驱动结构配套使用，势必成为一个功能强大，结构紧凑的直线运动结构。 海顿G4-25000系列直线步进电机与市场其他同尺寸电机相比拥有更大的输出力，G4-25000产品使用了完美的定子齿形，强力钕磁钢，大尺寸的花键轴以及能提供更好的旋转支撑和更高的轴向负载能力的加大的球轴承以保证产品在整个使用寿命中都能保持免维护和重复定位精度。 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

高档数控机床与基础制造装备国家科技重大专项“高精度、高分辨力绝对式光栅旋转编码器”课题通过验收并实现产业化。　　“高精度高分辨力绝对式光栅旋转编码器”是我国高档数控机床和基础制造装备急需的关键部件，被称为数控系统的“眼睛”。“十二五”期间，在国家科技重大专项的支持下，长春禹衡光学有限公司集中核心技术力量，成功解决了高精度、高分辨力绝对式旋转编码器的设计、制造、检测、应用等软硬件的核心问题，实现了高精度编码器的小型化和电子多圈计数，提高了光栅的生产效率，实现了编码器芯片功能的高度集成和编码数据的快速传输等，达到国际同类产品的先进水平，实现了系列化和产业化，年生产能力已达10万台。

奥普光电10日公告称，公司以超募资金1.03亿收购长春禹衡光学有限公司65%的股权。到2013年4月30日，经评估后的禹衡光学的净利润为516万元，2012年实现净利润926万元，此次收购合每股12.8元。 　　公司表示此次收购有利于增强公司在光电仪器设备领域的竞争力和市场占有率，促进公司军品和民品业务协调发展。禹衡光学是光栅编码器行业的龙头企业 是国内同行业中，唯一的国家编码器工程中试基地。禹衡光学拥有博士后科研工作站，是吉林省博士后科研创业基地、省级技术中心 &ldquo 禹衡&rdquo 牌光栅编码器获得行业内唯一的中国驰名商标、中国名牌。禹衡光学拥有 2 个注册商标，16 项有效专利。光栅编码器广泛应用于自动化领域，是控制系统构成的重要器件，是数控机床、交流伺服电机、电梯、冶金、重大科研仪器、航空航天、自动化流水线等中大量应用的必不可少的关键测量传感器件，是装备制造业产业升级的重要部件。

使用奥林巴斯OmniScan X3系列高级探伤仪采集编码相控阵(PA)超声数据有多个优势。可使您借助准确表示缺陷大小的数据视图定量缺陷。这些缺陷定量数据可用于判断产品是否符合在役服务要求的计算，使资产所有者充满信心地做出有关运营安全以及是否进行必要干预的关键性决策。获取编码PA数据所需的设备越来越便携且价格合理。将适当的探伤仪、扫查器、探头和编码器组合在一起，有助于您完成不同应用并采集到更有价值的数据。然而，尽管扫查技术取得了诸多进步，但许多扫查器在便携性方面依然存在着缺陷。自动和半自动扫查器的挑战尽管自动和半自动扫查器通常可以完成更高的扫查量，并能够处理更复杂的应用，但是对于需要随时动手进行扫查的工作，它们可能不太适合。以下是更简单的设备设置可能更可取的3个原因：大小：如果目标区域或被检焊缝周围的空间有限，那么较大的扫查器可能不太适合。配置：扫查器的设计或形状可能会妨碍将其安装到组件上。复杂笨重：当扫查器笨重、庞大或难以安装时，可能会使人们望而却步。如果没有扫查器，检测人员可能会选择手动扫查并放弃对数据进行编码。拥有合适的设备有助于避免扫查完成后只获得未编码的数据。每次都获取编码数据到达工作现场后，您和您的工作团队别无选择，只能将就使用手头的设备。真正做好准备意味着拥有用途广泛的扫查工具，这些工具应适用于各种组件尺寸、类型和材料，并适应不同的环境。要达到充分准备和随机应变的水平，请考虑将这3种扫查和编码工具添加到您的PA检测工具包中：1. 钢线编码器当检测空间非常狭小时，采用流线型单线设计的钢线编码器可以帮助您摆脱困境。只需稍微用力，就可以完成简单的牵拉动作，使您轻松完成单轴编码相控阵扫查。其用途广泛且易于操作得益于以下功能：2种安装底座（磁性和吸盘）可轻松安装在所有表面上，包括铁磁性和非铁磁性表面。由于占地面积小，适用于空间有限的区域。打包运输时，非常便于携带且占用空间很小，因此您可以随时将其作为备份随身携带。其定位系统可大幅减少错误，消除了发生滑动错误的风险，并且可以轻松拉动，使操作人员能够集中精力正确操控探头。2.通用托架我们的通用托架不需要任何工具，就可在三个不同方向上安装钢线编码器或者 Mini-Wheel编码器，而且几乎可装入任何相控阵(PA)楔块和探头组合。这是一种简单而经济的方式，可以提高您在接到通知后立即调整设置的能力。将通用托架添加到您的检测设备中，可使您为更多的部件形状和尺寸创建配置。您还可以增加用于编码检测的探头和楔块的类型，使其用途更为广泛。在无法使用楔块的情况下，可以将楔块直接连接到相控阵探头上，进行接触式检测。3. Mini-Wheel编码器Mini-Wheel编码器是一种久经考验的扫查工具，因其用途广泛而倍受赞誉。除了坚固耐用和小巧紧凑的特性之外，这款编码器还可装配一个橡胶轮，用于检测温度高达150°C的非铁磁表面，或装配一个磁轮，紧紧粘附在铁磁性部件上进行检测。Mini-Wheel编码器可用于多种不同的配置，以满足特定检测应用的要求，例如：为了对焊缝进行衍射时差(TOFD)检测，可以将Mini-Wheel编码器安装在带有两个PA探头和楔块的HST-X04扫查器上。当光栅扫查不切实际或不可能进行时，可以将其安装在通用托架上，或直接安装在楔块上，以便使用相控阵超声检测（PAUT）技术对整个体积进行手动单线扫查。Mini-Wheel编码器可与带有创新型Rexolite延迟块的RexoFORM楔块一起使用，对周围区域狭小的各种直径的管道进行腐蚀成像。为克服采集编码数据的障碍做好准备总而言之，以下是这三种工具共有的主要优势：小巧紧凑用途广泛简单易用这些工具易于运输和操作，您可以在不增加工作人员压力和负担的情况下将它们添加到标准检测设备中。

7月3日-5日，慕尼黑上海光博会2020将在上海国家会展中心举办，滨松将在本次活动中出展（7.1 B301展台），并将呈现5场技术报告，以及激光雷达、激光加工、光谱分析、X射线成像检查、智能生活5大主题展区，其中多类新品及DEMO均将迎来首秀。除线下展出外，滨松也将在7月4日（11:00-16:30）进行现场同步直播，内容涵盖技术报告以及工程师现场展台导览，为大家开启“云观展”新体验。扫描图中二维码，可进行报名※注意※ 以下各环节时间，可能会由于实际直播进程，有略微提前或延迟。滨松展台技术报告11:00 滨松用于X射线检查应用的全线产品简介11:25 滨松中国X射线成像实验测试平台介绍11:50 用于5G/数通光模块的滨松高速InGaAs PD方案12:15-14:30 直播中场休息※注意※ 届时直播间画面可能会显示“直播已结束”，请勿担心，下午开播时间则会重新恢复直播画面！14:30 车载激光雷达芯片的进阶之路14:55 滨松产品在激光加工中的应用滨松展台导览及看点一览15:20 激光加工应用展区 适用于激光热加工应用的最新光源 高性能加工用空间光调制器模块 湖北工业大学-滨松中国-金顿激光联合激光加工实验室合作成果：并行多光束系统配合超快激光器的加工演示 第四代隐形切割系统15:30 智能生活应用展区（编码器、消费电子、光通信应用）编码器用光电器件优势及定制化能力展示针对广泛民用消费电子应用的光电探测方案5G光通信：25G-400G中长距离通信用铟镓砷PD芯片，首次全线公开15:50 激光雷达应用展区滨松激光雷达用探测器及光源最新Road map生产及验证车规级器件能力32X32 MPPD整列带TIA DEMO16:00 X射线成像检查应用展区新品集结：双能X射线TDI相机、大功率微焦点X射线源等全新x射线在线测试平台首次公开16:10 光谱分析应用展区多类光谱分析应用产品：气体、食品、纺织物、水质分析；色选；POCT；拉曼、发射/吸收光谱多款新品首展：FT-NIR引擎、InGaAs面阵/线阵图像传感器、μPMT、InGaAs线阵扫描相机、连续量子级联激光器模块等滨松光谱用产品相关探测器技术一览：灵活应对应用需求的能力3款全新DEMO展示：MEMS-FPI近红光谱探测模块DEMO、FT-NIR引擎DEMO、InGaAs线阵扫描相机DEMO：SWIR成像※ 直播观看提示 ※1、遇到观看问题，该如何解决？请直接在留言区提出，工作人员将为您解答。2、如何询问产品、技术问题？ 请在留言区中提出，工程师将在每个环节介绍的最后，进行统一回答 ； 可以通过“咨询登记”中的“问题咨询”进行留言，我们将在活动后与您联系； 可以在互动区，点击左下角客服联系按钮，添加客服微信，或拨打客服电话咨询。3、相关资料及产品信息，在哪里有？点击菜单栏“推荐内容”，可一览本次展出的部分产品信息及相关资料。4、12:15-14:30期间进入直播间，为何显示“直播已结束”？此为直播中场休息时间，下午2:30开播时，直播画面则会恢复。滨松中国期待您前来参加展会（7.1 B301展台），以及关注展会直播活动（7月4日，11:00-16:30）。更多精彩，敬请期待！

近日，中国科学院深圳先进技术研究院研究员郑炜团队提出一种基于激发光梯度编码的快速三维成像技术，可使双光子体成像速度比传统技术提升5至10倍。　　双光子显微镜具有亚微米级的成像分辨率和毫米级的成像深度，被广泛应用在神经结构和功能成像以及其他活体成像研究中。传统的双光子三维成像是将双光子激发的焦点在样品中进行逐层的二维扫描来实现的，这种三维成像方法不仅速度受限且增加了样品暴露在高能激光中的时间，对生物组织造成光损伤和光漂白，不利于活体组织的长时间成像。　　该研究提出的新型梯度光场双光子显微成像技术只需要进行两次二维扫描即可获得样品的三维信息，极大降低了激光对样品的损害。　　在生活中，可利用编码来确定位置。与此类似，梯度光场技术设计了一对轴向拉长并且强度梯度变化的焦点，利用这对焦点的强度变化来编码并解析出物体的位置：横向扫描第一个梯度焦点得到的图像中，位置较浅处的样品荧光强度强，位置较深处的样品荧光强度弱，第二个焦点对应的图像则正好相反。两幅图像的和反映了样品的真实三维荧光强度，图像的比值则反映了荧光的深度信息。该方法可一次分辨深度12微米内三维信息，荧光点轴向定位精度为0.63微米。梯度光场双光子显微镜非常适合活体细胞的三维成像，在观测巨噬细胞吞噬荧光小球的实验中，能够快速捕捉荧光小球在巨噬细胞内外的三维运动轨迹，并精确定量出巨噬细胞运载小球的速度。　　相关成果以Axial gradient excitation accelerates volumetric imaging of two-photon microscopy为题，发表在Photonics Research上。研究得到国家自然科学基金重大科研仪器研制项目、重大研究计划以及广东省重点实验室等支持。 　　论文链接 （a）：梯度光场双光子显微成像原理、（b）：巨噬细胞吞噬小球过程、（c）：小球的运动轨迹、（d）：小球运动轨迹的量化与评估

2019年9月4日-7日，中国国际光博会（CIOE 2019）在深圳成功举行。本次滨松中国在展会中主要以激光加工、激光雷达、光通信、工业计测、气体分析、民用消费、光谱检测、检验医学八个方向为主，进行了产品技术的呈现。久经市场考验的经典产品，以及最新曝光的新品都同台出现，获得了众多参观者的驻足。展会现场激光加工# 激光加工联合实验室展品：激光并行加工模块2019年7月，湖北工业大学-滨松中国-金顿激光共同建立的“激光加工联合实验室”正式成立。目前主要进行着基于空间光调制器的精密激光加工方案（钻孔、切割、打标等）的研究，包括不同应用的相位图计算算法、光路系统的搭建与优化、不同材料和应用的实验工艺验证等等。激光并行加工模块是联合实验室的一个小小的首秀。内部配置了滨松空间光调制器（LCOS-SLM）。激光入射到SLM上，在软件内预先设置的多焦点全息图，随后激光通过独特设计的光路，最终在相机靶面上产生多光束。在光调制时，该模块使用了带反馈的迭代算法。相机采集的多个光束的能量分布首先经过算法优化，再迭代入GS算法迭代循环中，经过不断迭代循环，最终得到了能量分布均匀的多个光束。这在实际的加工中，是十分必要的。利用这套激光并行加工模块可以进行10*10阵列多光束打孔、多光束并行蚀刻加工、多光束字母打孔等作业。现场亦展示了多个使用该模块进行加工的样品。除了光调制技术以外，联合实验室计划逐渐拓宽研究范围，滨松的更多产品和技术也将参与其中。以行业需求为导向，更好的促进我国智能激光加工行业的发展。加工样品通过便携显微镜可看到样品上的打孔细节# 下一代激光加工模块：JIZAI此次CIOE，首次曝光了滨松下一代激光加工引擎JIZAI的信息。JIZAI是基于滨松隐形切割技术（独有技术，拥有全球专利）以及空间光调制技术开发而出的产品。灵活性极强，可以根据不同的应用选配其中的器件，进行自由定制。模块可以实现任意形状的加工光束，比如多点并行加工、像差校正、平顶光束等等。紧凑轻巧，可自由移动，在多点打标、内部打标、玻璃打孔、微通道成型等众多激光加工作业中都可应用。JIZAI概念图使用JIZAI进行的玻璃打孔作业激光雷达 # 面阵红外近距离传感器低速及特殊场景下的应用，是激光雷达目前的落地热点之一。智能工厂、智慧物流、智能仓库等场景中，都少不了它的存在。新系列的面阵红外近距离传感器，主要就是面向针对此类应用的激光雷达的。新产品增大了像素尺寸，提高了饱和上限，并在内部设置了补偿电路，增强了抗环境光干扰的能力，更加适合于强背景光环境（如：室外环境）下的近距离测距。同时该器件还具有低成本的特点。目前推出了3种不同像素数量的器件，也可根据具体需求进行定制。# VCSEL固态Flash LiDAR被普遍看做是当前LiDAR发展阶段的下一个台阶。在探测器和激光器的选择上，都将有很大的变化。激光器方面，旋转式中普遍使用的边缘发射激光器（EEL）已经不再完全适用于Flash式的雷达，高功率垂直腔面发射激光器（VCSEL）将成为最理想的选择。随着3D摄像头的热潮，VCSEL成为了近几年的热点话题，在大众熟知的人脸识别、手势识别等应用中都扮演了重要角色。但面向激光雷达的产品，对其各方面性能都有了新的要求，而此次滨松展出的940nm的VCSEL也是特别针对此应用开发的。除了本身光斑形态好的特点外，滨松新展出的VCSEL还具有光功率密度高、光电效率转换高、稳定性好的优点。带封装（金属）的滨松VCSEL产品,特定要求下，裸片产品的提供也可探讨光通信# 面向5G前传和数据通信中心光模块应用CIOE中，滨松呈现了面向中长距5G前传25G/50G光模块，以及100G/200G/400G数据中心互联光模块的全系列探测器方案。包括正照式/背照式、单点/阵列（pitch250/500/750μm）的InGaAs PIN PD，满足不同项目应用的需求。系列产品的特点在于，其采用了独特的设计结构，在保证高灵敏度、低终端电容的同时，也具备极高的可靠性。整个系列产品均可支持非气密封装。工业计测# 应用于编码器的光电探测方案展会中主要展出了目前编码器应用中比较具有代表性的产品，PD阵列、LED光源，以及集成光发射和探测的整体模块产品。实际上滨松探测器覆盖从可见光到近红外几乎全波段，可为LED光源匹配最合适高灵敏度的探测器，实现整个系统的高信噪比。滨松一贯是全线In-house设计和生产，无论是半导体设计及制造工艺，还是封装工艺都拥有丰富的技术储备，可以很好的应对针对编码器应用的各种定制化需求，打磨出最优的产品方案。民用消费# 针对广泛消费类应用的全波段产品“光”是无处不在的，不光是在生产制造、科研学术中，更是在生活的方方面面。滨松则希望通过自身的光电技术，为与我们息息相关的种种生活中的应用，带来更好的可能。让它们变得更加便捷、智能、环保。CIOE中滨松展出了多类光电半导体产品，其中包括可用于屏下，辅助屏幕亮度控制的接近传感器；可装配在便携式设备或独立体温计中，实现无探测位置限制的高精度温度测量，且低成本、环境友好的InAsSb探测器等等。滨松能为民用消费应用提供高一致性、高可靠性的产品。但最为重要的是，以60余年光电技术的沉淀，可以为具体的客户需求提供高定制化的服务，以及产品技术建议。成就更有竞争力的性能，抢占更新市场的先机。目前滨松中国除了北京总部外，在深圳和上海均设有分公司，拥有本土的销售、市场、产品团队，亦可以为中国客户提供更快速有效的服务。在CIOE中我们展现的产品技术和应用仅是冰山一角。实际上，滨松一直希望被看做是一个光子技术的提供者，以和客户更紧密的交流沟通，以及更深入的相互理解，来促成最佳的应用技术诞生。

高效光伏太阳能电池（发电板）制造商面临的最大挑战是降低成本和提高电池效率。通过提高产量、减少加工精度的分散变化，并消除影响生产力提升的障碍来提高工厂自动化程度，是公认的实现电网价格持平等问题的关键。 与众多行业一样，选择合适的光栅（位置编码器）在光伏电池制造的高效工厂自动化中是很重要的环节。全球各地的太阳能电池板制造商一直在寻找一种有助于增加输出量、提高产量并尽量缩短停机时间的编码器。雷尼绍的RESOLUTE绝对式直线光栅和圆光栅可以满足这些要求，该光栅将真正的绝对式光栅反馈与高分辨率（1 nm）、高精度（± 1 µ m/m）、非接触光学系统等计量优点相结合，具有非常出色的可靠性和安全性。 RESOLUTE是绝对式光栅，这意味着它在通电后就能立即确定绝对位置，无需返回参考（基准）点，从而极大缩短开启时间并在出现任何运动前就实现对轴的完全控制。此项性能特征在机床断电又重新通电的情况下非常重要。它可以安全可靠地执行复杂的恢复路径，确保价格昂贵的产品和设备免于受损。 实际上，位置反馈的安全性是RESOLUTE系统的一项突出优点。光栅运行两种独立算法：一种用于确定绝对位置，另一种用于检查测量结果。这些内置位置检查算法可以独立校验位置，确保报告位置的保真度并可防止轴的非受控运动。因此大大降低了制造过程中电池或轴受损的几率。RESOLUTE已被世界领先的外科手术机器人公司采用，这足以说明该集成功能的有效性和可靠性！ RESOLUTE以一种完全独特的方式工作，类似于一台超高速数码相机对由长的非重复条形码组成的栅尺进行拍照，从而为读数头提供绝对位置。RESOLUTE比市面上最快的数码相机的速度还要高1000倍。在图片中进行插补可达到1纳米的分辨率。另外，由于RESOLUTE在100 m/s时可达到1 nm的分辨率，所以光栅速度永远不会是一种限制，因此硅太阳能电池制造设备可更快速地运转，并且与使用传统光学编码器的设备相比，可实现更高的产量和效率。而且绝不仅仅是高速度&hellip &hellip 条形码含有大量的冗余，而读数头应用复杂的交互校验和误差修正。因此结果不会受到诸如硅尘、油和指纹等栅尺污染的影响。RESOLUTE所具备的抗污能力意味着，它可以在可能引起其它光学编码器丢数的环境中连续运转。 另外，RESOLUTE可以达到非常优异的运动控制性能，因而提高了精度和制造过程的产量，甚至领先于极为苛刻的精密激光加工技术。传统密封式绝对式光学编码器通常具有约± 200 nm的细分误差 (SDE)。这么明显的SDE会产生很差的速度控制性能，导致运动轴上出现振动；在这样的轴上移动易碎、昂贵的硅片有可能发生&ldquo 恐怖的故事&rdquo ，而且可能出现微裂纹，太阳能电池的相关性能也会降低。较差的SDE还可降低诸如缺陷检测等动态执行的扫描作业的生产效率。RESOLUTE凭借其新颖的检测方法打消了所有这些顾虑，这种方法的固有SDE非常低，不超过± 40 nm。多轴设备的制造商还可以通过使用RESOLUTE获益，因为它具有非常低的噪声（

近日，中科院上海微系统所尤立星、李浩团队，陶虎团队以及上海交通大学王增琦团队合作，结合超导纳米线单光子探测技术、双光子3D打印编码滤波技术、计算重构技术等实现单光子计数型光谱分析仪。相关成果以“Superconducting Single-Photon Spectrometer with 3D-Printed Photonic-Crystal Filters”为题于2022年9月27日在线发表在中科院一区学术期刊ACS Photonics上，并被选为当期副封面论文。 图1 集成3D-打印滤波器的超导单光子光谱仪概念图 　　光谱作为物质的指纹，是人类认知世界的有效手段，在科学研究、生物医药等领域已经有了较为普遍的应用。目前，在单光子源表征、荧光探测、分子动力学、电子精细结构等领域的光谱测量，已经达到了量子水平，例如，在生物、化学和纳米材料领域需要对单个原子、分子、杂质等微弱光谱进行探测分析，这些光谱覆盖范围广，强度弱，因此，对宽谱、高灵敏度、高分辨率的光谱探测器存在迫切需求。 　　传统的半导体探测器如光电倍增管(PMT)、雪崩二极管(SPAD)等虽然实现了单光子灵敏度的探测，但是存在近红外探测效率低，噪声大，探测谱宽有限等问题。近年来快速发展起来的超导纳米线单光子探测器(SNSPD)因其高效率(90%)、低暗计数(0.1cps)、低抖动(~3ps )、宽谱(可见～红外)的优异性能，在众多领域都得到了应用。将SNSPD集成到光谱分析仪中，不仅能够实现极弱光的光谱测量，还具备非常宽的工作范围，在量子信息技术、天文光谱、分子光谱等领域具有重要的应用价值。该工作中，合作团队利用超导单光子探测器的高效、宽谱等性能优势，首先设计制备4*4阵列型偏振不敏感超导单光子探测器，然后借助双光子3D打印技术的灵活性在每个探测器像元上制备光子晶体编码滤波器，最后通过分析探测像元光谱响应特性等建立了计算光谱重构问题的数学模型，最终实现光子计数型光谱分析仪。 　　文中该光谱分析仪工作范围覆盖 1200~1700nm，灵敏度达到-108.2dBm，分辨率~5nm。相比当前商业光谱仪的灵敏度(一般灵敏度在-60~90dBm),具有两个数量级以上的提升，为单光子源表征、前沿天文光谱学、荧光成像、遥感、波分复用量子通信等微弱光谱分析领域的研究提供了有效的解决方案。论文第一作者为上海微系统所博士研究生肖游，第二作者为上海微系统所博士研究生维帅，第三作者为上海交通大学徐佳佳。通讯作者为上海微系统所陶虎研究员、李浩研究员、尤立星研究员。该研究得到了国家自然科学基金(61971408 、61827823), 重点研发计划 (2017YFA0304000), 上海市量子重大专项 (2019SHZDZX01), 上海市启明星(20QA1410900)以及中科院青促会 (2020241、2021230)等项目的支持。论文致谢清华大学张巍教授、郑敬元博士的讨论。

一、触摸屏偏光应力仪产品简介YLY-H偏光应力仪（玻璃制品应力检查仪）是应用偏振光干涉原理检查玻璃的内应力或晶体双折射效应的仪器。执行 YYB003320O2、 YBBO○ 162003标 准。由于仪器备有灵敏色片，并应用1/4波片补偿方法，因此本仪器不仅可以根据偏振场中的干涉色序,定性或半定量的测量玻璃的内应力，还可以准确定量的测量出玻璃内应力的等级。本仪器适含光学仪器厂、玻璃制晶厂、 实验室作测量光学玻璃、 玻璃制晶及其它光学材料的应力值,二、触摸屏偏光应力仪产品特点l 定性、 定量两种试验模式, 试验空间可调,适用范围广l 仪器可存储200组数据,每组数据 50个测量值l 采用高精度jue对式角度编码器进行测量，测量精度优于2.0nml 触摸屏显示，可同时显示测量角度及光程差数值，用户可直观获得所需数据，使测量直观易读。l 暗视场无需校准，采用了jue对式编码器，偏振场的暗视场总是处于零角度点，因此无需用户校对零点，避免了人为校对暗视场造成的误差。l 绿色节能，采用了更加节能环保的LED光源，相对传统光源节能80%以上。l 配备微型打印机，方便打印输出试验数据l 配备USB接口，可接PC软件控制仪器运行l 自动保存历史试验记录，本地查询，并可导出至电脑端EXCEL格式保存l 触屏端操作用户三级权限设置，完全满足GMP权限认证l 测试记录审计、追踪功能l 试验结果同步上传至云端服务器保存，在世界各地，有网络就可浏览。l 本地数据与云端数据双重备份，确保数据不会丢失三、技术指标项目特点仪器示值0.1毫微米测量精度2毫微米偏振场直径150亳米捡偏振片旋转角度-180 ~+180度数据保存200组每组数据50个测量值光场边沿亮度120cd/m2可调测量距离范围280mm外形尺寸220mm（L）×350mm（B）×580mm（H）净重12Kg电源AC 220V 50Hz使用环境温度10—40 oC创新点：YLY-H偏光应力仪（玻璃制品应力检查仪）是应用偏振光干涉原理检查玻璃的内应力或晶体双折射效应的仪器。执行 YYB003320O2、 YBBO○ 162003标 准。由于仪器备有灵敏色片，并应用1/4波片补偿方法，因此本仪器不仅可以根据偏振场中的干涉色序,定性或半定量的测量玻璃的内应力，还可以准确定量的测量出玻璃内应力的等级。本仪器适含光学仪器厂、玻璃制晶厂、 实验室作测量光学玻璃、 玻璃制晶及其它光学材料的应力值,

产品特点◎ 定性、定量两种试验模式，试验空间可调,适用范围广。 ◎ 仪器可存储200组数据,每组数据 50个测量值。 ◎ 触摸屏显示，可同时显示测量角度及光程差数值，用户可直观获得所需数据，使测量直观易读。 ◎ 绿色节能，采用了更加节能环保的LED光源，相对传统光源节能80%以上。 ◎ 配备微型打印机，方便打印输出试验数据。 ◎ 配备USB接口，可接PC软件控制仪器运行。 ◎ 自动保存历史试验记录，本地查询，并可导出至电脑端EXCEL格式保存。 ◎ 触屏端操作用户三级权限设置，完全满足GMP权限认证。 ◎ 测试记录审计、追踪功能。 ◎ 试验结果同步上传至云端服务器保存，在世界各地，有网络就可浏览。 ◎ 本地数据与云端数据双重备份，确保数据不会丢失。测试原理YLY-H内智能偏光应力仪应用偏振光干涉原理检查玻璃内应力或晶体双折射效应的仪器。由于仪器备有灵敏色片，并应用1／4波片补偿方法，因此本仪器不仅可以根据偏振场中的干涉色序，定性或半定量的测量玻璃的内应力，还可以准确定量的测量出玻璃内应力数值。测试标准YLY-H依据标准：JJG196-2006《常用玻璃量具检定规程》GB/T4545 《玻璃瓶罐内应力检验方法》GB/T12415 《药用玻璃容器内应力检验方法》 YBB00032005-2005 《钠钙玻璃输液瓶》YBB00332002-2015 《低硼硅玻璃安瓿》应用领域基础应用适用于玻璃输液瓶、玻璃管制（模制）药瓶、管制（模制）注射剂瓶、安瓿瓶、口服液体瓶等偏光内应力测试； 还可以应用于啤酒瓶、白酒瓶等玻璃容器内应力测试。技术指标项目指标仪器示值0.1nm测量精度≤2nm偏振场直径150mm捡偏振片旋转角度-180 ~+180°光场边沿亮度＞120cd/m2起偏镜至检偏镜间可调范围280mm光场的光亮度≥800lux数据保存200组每组数据50个测量值外形尺寸220mm（L）×350mm（B）×580mm（H）使用环境温度10—40 oC电源AC 220V 50Hz净重12 kg仪器配置标准配置主机、电源线选购件通讯线缆、专业软件创新点：◎ 定性、定量两种试验模式，试验空间可调,适用范围广。 ◎ 仪器可存储200组数据,每组数据 50个测量值。 ◎ 采用高精度绝对式角度编码器进行测量，测量精度优于2.0Nm。 ◎ 触摸屏显示，可同时显示测量角度及光程差数值，用户可直观获得所需数据，使测量直观易读。 ◎ 暗视场无需校准，采用了绝对式编码器，偏振场的暗视场总是处于零角度点，因此无需用户校。对零点，避免了人为校对暗视场造成的误差。 ◎ 绿色节能，采用了更加节能环保的LED光源，相对传统光源节能80%以上。 ◎ 配备微型打印机，方便打印输出试验数据。 ◎ 配备USB接口，可接PC软件控制仪器运行。 ◎ 自动保存历史试验记录，本地查询，并可导出至电脑端EXCEL格式保存。 ◎ 触屏端操作用户三级权限设置，完全满足GMP权限认证。 ◎ 测试记录审计、追踪功能。 ◎ 试验结果同步上传至云端服务器保存，在世界各地，有网络就可浏览。 ◎ 本地数据与云端数据双重备份，确保数据不会丢失。 智能偏光应力仪 YLY-H

导读试验机行业是一个传统而又新型的行业。随着新材料的应用和新技术的发展，更高的质量要求带动市场对试验机提出更精确和更高性能的要求，从而获得更加真实、科学的试验数据，为技术发展夯实基础。力试科仪（LSI）专注力学试验仪器设备的研发、制造、销售和服务。其中，研发是试验机的核心和源头，高端试验机的研发，离不开与时俱进的核心技术。公司自创办以来，自主创新研发了多个主打高端产品，电子万能材料试验机、电液伺服疲劳试验机、多轴协调加载系统和各类专用试验机。这次，我们先来聊一聊电液伺服疲劳试验机的核心技术。力试电液伺服疲劳试验机可用于各类材料的力学性能测试，例如低周疲劳、高周疲劳、裂纹扩展、断裂韧性等常规力学测试，同时也可以集成高低温、湿度、腐蚀环境箱进行复杂环境的耦合试验。这么一个可广泛用于航空航天、汽车、船舰、军工、冶金、建材、科研院校、质量检测等领域的“全能”产品，它的核心技术可分为三点进行阐述（试验机机械结构设计、测量控制系统、软件）。一、试验机机械结构设计1) 加载系统的同轴度在试验中，不同轴的情况会导致试样在拉伸试验中产生弯曲，会对试样造成“提前破坏”，弹性模量也会产生较大的偏差。我们通过不断地迭代创新，设计了对中系统调节环，它用于高精度夹具，圆试样和扁平试样的高同轴度夹持，配套系统对中套件，可以非常直观地对试样夹持前后左右以及角度方向实现六自由度的精确调整。配合标准同轴度测量试样，应变采集系统和分析软件，可以极大地改善试验加载的同轴度。2) 伺服液压缸伺服液压缸是疲劳试验机的核心部件，可直接影响到试验的准确性、可重复性和效率。力试应用独创的先进密封技术，专业的高端加工工艺，经过大量的对比试验来选择制造材料，对精度的要求极高。每个伺服液压缸的零件无一不经过严格的质检，确保装配到每台试验机上的伺服液压缸达到力试的质量要求。先进的密封技术赋予伺服液压缸极低的摩擦力和超长的寿命，在100Hz的高频下保证具有满足高端试验的精度和可靠性，并且能够实现拉压过零试验的完美控制。3) 油源液压秉承安全、高效运行的原则，融入节能、环保的现代设计理念。HPS-HE系列油源为全新一代静音液压动力系统，为实验室内液压驱动设备高效提供动能的同时，让用户尽享安静、清洁的空间。大流量液压站采用多泵组并联设计，根据需要启用一组或者几组油泵，极大的节约了能源，并有效减少了占地空间。主要特点有：a. 具有“零压”启动、高\低压切换功能；b. 恒压变量系统，保证系统压力的同时，最大化节能；c. 全密闭式结构，良好的隔音、绝热、环保效果；d. 外部无任何泄漏，避免灰尘、油液混合成垢；e. 内部优化布局，介质温度保持均匀；f. 有效的通风设置，保证良好通风、通气效果；g. 液晶操控面板，易于参数设置、监控；h. 可进行远程、本机操控；i. 可供多台设备运行，且具有先开后关功能。二、测量控制系统1) 控制器控制器是试验机设备的核心部件，一方面它在上位机软件的指挥下实现对试验设备的动作控制；另一方面它实时采集试验过程中试样上产生的力、形变，以及其它可能发生的物理量变化，在系统内都能根据控制算法将采集到的物理量变化又反馈到控制上。控制器关键性能：a. 系统频率：控制器的系统频率作为控制系统的关键指标，它决定控制器的闭环控制能力，系统频率越高意味着可以执行反馈控制的能力越强，可以支持试验机设备的动作越快，控制精度也越高。b. 采样频率：指控制器在每个时间片有效的采样数，对于大多数控制器而言，采样频率与系统频率一致，运行速度越高的试验需要控制器的采样频率越高，才可保障在短时间试验过程中有足够的力、变形、位移等的采样数据。c. 试验频率：试验频率是指设备用于疲劳试验时，每秒可支持的循环次数，它由多方面的因素决定（包括设备可支持的最大移动速度、加速度以及过零点时的平稳切换能力等因素有关），控制器可支持的试验频率则是最重要环节。d. A/D分辨率：是指控制采集系统模数转换能力，常见的A/D芯片有24位、20位、16位等，不同的A/D芯片能力不同，可提供的分辨率存在差异。e. 曲线吻合度：控制能够按预定的轨迹函数执行，控制器的控制算法起到关键作用。f. 稳定性：对于疲劳试验或长时间蠕变、松弛等试验，很多试验时间以月为单位，系统的稳定性十分关键。2) 力值测量系统力值测量系统是试验机不可或缺的测量部分，几乎所有类型的静态和动态材料物理性能测试设备，都离不开对力值的测量。无论是拉伸、压缩、冲击、剪切、剥离、疲劳还是断裂力学试验，力值都是最重要的测量指标。常见的力传感器有应变式、压力式、压电式以及加速度计等类型。力值测量系统关键指标：a. 零点漂移：是指在传感器静置状态下，发生的力值变化，一般而言，变化范围越小，说明传感器越稳定或环境干扰越小，但静止不变时，也有可能是传感器系统的灵敏度不够或A/D分辨率高导致。b. 温度漂移：是指传感器在环境温度变化情况发生的力值偏移。c. 非线性度：在传感器的量程范围内，线性好坏常用非线性度指标，非线性度值越低，说明线性越好。d. 特殊的，疲劳试验机的测力传感器一直处于高频交变的工作状态，弹性体相关的迟滞性、蠕变特性等和普通的静态测力传感器有很大的区别，一般疲劳机的力传感器在这些方面的指标远优于常规的载荷传感器。3) 变形测量系统变形测量系统是试验机常用的测量部件，它一般用于测量试样标距内的变形、弯曲扰度、裂纹开口宽度变化、压缩高度变化以及冲击产生的变形等。a. 变形测量系统按照是否接触试样，可分为接触式引伸计和非接触引伸计。常用的接触式变形测量装置包括：电子引伸计、全自动引伸计、千分表、扰度计、电容感应式引伸计、电磁感应式引伸计等.常用的非接触式变形测量装置包括：视频引伸计、激光位移计、红外位移计等。非接触式引伸计具有对试样无损伤测量的特点，对于软材料、复杂环境、大变形测量方面有不可替代的优势。b. 变形测量系统按照温度适用范围又可分为；常温引伸计、低温引伸计和高温引伸计等。变形测量系统关键指标与力传感器的关键指标基本相似。c. 应变疲劳对引伸计有更高的要求，需要更高的分辨率和响应频率。特别是高温应变疲劳引伸计，具有很高的技术难度。4) 位移测量系统与力传感器测量系统和变形测量系统稍有不同，位移测量系统一般是伴随机器提供，它主要用以捕获设备横梁或作动器的移动变化，是设备实现精准移动控制的重要测量部件。位移计常见有用于间接测量的固定在电机轴上的旋转编码器和直接用于测量横梁或作动器运动的LVDT、光栅尺、拉线编码器、磁滞伸缩计等。电子万能试验机一般采用旋转编码器，实现横梁位移的间接测量，位移的分辨率是通过编码器的线数、丝杆螺距、减速比等参数间接计算获得；而液压机和大多数的疲劳试验机则多以直接测量为主，位移的分辨率直接体现在位移传感器上。无论是间接测量还是直接间接，由于受到试验机机架、力传感器连接部件和试样夹具等部分的柔度影响，往往作用到试样上的变形，不能简单等同于位移测量值，两者之间实质上存在较大偏差。三、DynamicExpert试验软件力试自主知识产权多用途动态测试软件DynamicExpert ，是款易上手却不失专业性的试验软件。它具有简单直观的方案编辑界面、灵活方便的曲线调整功能、可配置的实时循环数据运算功能、强大的数据存储功能、丰富的试验波形支持以及快捷的试样保护功能。a. 试验机试验应用技术：先进复合材料试验软件包，低周疲劳试验软件包、裂纹扩展试验包（恒载增K、降K、恒K ）、断裂韧性试验包（KIC、CTOD、J1C试验、阻力曲线）、谱载试验软件包、弹性体试验软件包等；特别是裂纹扩展实时自动降K 、 弹性体动刚度、弹性刚度、阻尼刚度、损耗角、能量、阻尼系数的核心算法跟多个权威客户家进行了多次数据对比验证。b. 软件的高密度据数据存储技术：力试的疲劳试验软件实现了高达10^8寿命试验数据全部通道数据高密度数据存储、数据检索查询功能，并且正在申请自主知识产权。c. 实时数据处理技术：循环载荷峰谷值、动态模量、塑性应变、弹性应变、刚度、损耗角等实时数据高性能运算处理。d. 在软件的稳定性、可靠性、扩展性定制、软件的开放性、可升级性等方便；力试的软件经过了多家客户的耐久测试，在多个客户现场经历过3000小时以上，系统不重启、软件不卡、不出异常的考验。e. 软件控制方面：已经实现了相位自动调整、加载起点终点同步协调控制功能；试样保护模块有效了解决了夹持载荷过大的问题。 结语力试深知，试验机的核心技术便是企业的核心技术。我国试验机产业要想取得良性发展，必须注重技术创新，牢牢掌握核心关键技术。正如文章导读所说，新材料技术的应用和技术在不断发展，这也表明试验机行业绝不能停滞不前。力试重视技术人才的引进和培养，提高企业专利意识，加强与高校、企业的交流合作。近两年的基础研发投入（R&D）为7.87%、10.95%，比肩发达国家的企业基础研发投入，取得多项成就，在国产试验机行业中大放光彩。我们会继续秉承自主创新精神，加强交流合作、开拓视野，在关键领域、卡脖子的地方下大功夫，集合精锐力量取得更大的突破。本文作者：力试科仪

科学仪器行业盛会，第二十届北京分析测试学术报告会暨展览会 (BCEIA 2023) 于 9 月 6日-8 日在北京中国国际展览中心 (顺义馆) 圆满召开，数万名科研人员、资深用户到场参会交流。上海仪电.科学仪器携“仪电分析”、“雷磁”、“仪电物光”精彩亮相BCEIA展会现场。“仪电分析”分析仪器展区，展示了气相色谱-质谱联用仪、液相色谱仪、原子吸收分光光度计、双光束紫外可见分光光度计系列产品。GC138N-MS8300气相色谱-质谱联用仪采用长寿命高灵敏检测器、双灯丝惰性离子源和优异质量分析器，有着极佳的色谱温度和流量控制,具有深远的战略意义；4730FG原子吸收分光光度计，采用全自动化火焰石墨炉一体机设计，支持软件切换，精确定位无需人工调整，控温精确；L9紫外分光光度计，国内首次使用闭环、无损、高精度、高速分光单色器的光谱仪，可以实现多波长的无感检测；930F荧光光度计采用长寿命LED冷光源，具有多档激发波长选择及自动切换功能，适合生物、食品以及高校等行业荧光实验分析。“雷磁”电化学仪器展区，重点展示了引领L系列、智能T系列、超凡F系列、经典系列、经济系列的台式和便携式十大系列电化学分析仪器，以及实验室电化学传感器、在线传感器、数字传感器、蓝牙传感器和笔式系列全家族产品。其中升级版引领DZS-708L系列电化学分析仪，以其模块化多通道的设计、智能操作系统、创新的数据质控管理和GMP管理、电脑通讯和丰富的外设控制、网络云端等创新功能引领电化学分析仪。产品层次清晰、梯度明显、整齐美观、精致亮眼，体现了很好的设计感和科技含量，得到了参观者的一致好评，为稳定和提升竞争优势提供了优质产品。“雷磁”滴定仪展区，新一代D 系列自动滴定仪，支持电位滴定/电导滴定/永停滴定/光度滴定/温度滴定/库仑滴定等齐全的滴定类型，模块化设计，支持不同滴定类型的组合，搭配自动进样系统实现全自动批量滴定；ZDR-1型全自动滴定系统实现80个样品位、三通道批量样品快速滴定，从进样、标定、滴定、清洗到数据的全自动滴定，领创国产滴定分析技术。卡尔费休法SFKF系列卡式水分仪、卡式炉和卤素法水分仪新品全系列推出，让水分含量测定更快更准。“雷磁”水质分析仪系列展区，展出了最新的台式和DGB-480型便携式多波长水质分析仪以及配套的消解仪，采用多波长光学测量系统，一机多用，内置浊度、色度、COD、氨氮、总磷、总氮、余氯、总氯等60多种检测项，提供配套预制试剂，简便快速，满足不同客户的分析需求。全新系列浊度计，从台式到便携式，从USEPA 180.1标准到ISO 7027标准，从LED光源到钨灯光源满足各种测量需求。“仪电物光”物理光学仪器展区带来了自动高速旋光仪、全自动视频熔点仪、全自动折光仪、自动密度仪等全自动系列新品，有几项产品填补国内空白。SGW® -568全自动高速旋光仪，硬件基于数字平台开发，采用光电编码器技术，仪器的测量速度、检测精度等指标大大提升。基于安卓平台研发的智能可视化SGW® -685全自动视频熔点仪，用户可以直接地看到显示温度曲线和实时的视频图像，并可以实现视频保存、回放，便于用户使用。WMD-450自动密度仪对液体的密度直接进行检测，可替代传统的比重瓶法等分析方法，减少了操作人员的工作量，实现了液体密度的快速检测，广泛应用于香料香精等行业。为期三天的BCEIA展会现场，上海仪电科学仪器展台吸引了众多观众和专家领导驻足参观，参展工作人员进行了详细的解说和演示，共同见证上海仪电集团关心、关注支持科学仪器发展的创新成果。主办方中国分析测试协会的理事长、本届大会主席江桂斌院士陪同工业和信息化部副部长、国家国防科技工业局局长、党组书记张克俭莅临上海仪电.科学仪器展位，了解新产品和新技术的创新情况，对新推出的GC138N-MS8300气相色谱-质谱联用仪给予重点关注。科技部科技经费监管服务中心主任吴学梯、科技部基础研究司副司长郑健先后莅临上海仪电.科学仪器展台参观指导，均对仪电科学仪器的全面发展给予肯定，并提出了今后发展的殷切希望。公司对于科技部“国产科学仪器重大专项”等政府资助项目给予公司发展带来的支持和帮助表示衷心的感谢。BCEIA 2023盛会圆满落幕，展望未来，上海仪电.科学仪器将继续深耕分析仪器的研制与创新，积极响应解决科学仪器 “卡脖子”的国家战略，实现高端科学仪器的国产替代，努力打造百年老店。江桂斌院士陪同工业和信息化部副部长张克俭莅临上海仪电.科学仪器展位公司董事长兼总经理汤志东向张部长介绍“仪电分析”的GC138N-MS8300气相色谱-质谱联用仪吴学梯主任到上海仪电科学仪器展台视察指导，赞不绝口

7月3日-4日，慕尼黑上海光博会盛大开展，滨松中国以“光，即可能性本身”为主题，主要以5大展区、7种主要应用，重点展示了相关的产品技术：激光加工、激光雷达、X射线成像检查、光谱分析、智能生活（民用消费电子、光通信、编码器）。而和往届不同的是，滨松此次展出，还进一步将我们对应用中探测器技术及服务的理解呈现了出来，强调了“价值服务”的概念。一方面展示了滨松产品所背靠的是怎样的技术、生产制造实力；一方面，从定制化、打样测试、本地化服务能力出发，进行了相应的诠释。工程师们也在现场带来了5场精彩的技术报告，以及展台导览，同时进行了线上直播。（关注滨松微信公众号，可观看直播回放）激光加工展区展区中，最受关注的三个产品为可用于隐形切割的超快激光加工头JIZAI、可选配温控模块的新激光加热光源τ-SMILS、联合实验室成果：多点并行加工系统。对于对半导体晶圆切割市场有了解的朋友来说，滨松SDE的地位不言而喻。JIZAI是其第四代产品，属纯定制化产品。相对于前代，其体积大大缩小，仅有两个13寸笔记本摞在一起的大小。但对于晶圆加工的效率来说，却提升了一倍。目前被期待用于CMOS、逻辑器件、第三代半导体、low-k材料、存储器件、MEMS器件等半导体的隐形切割。 而在激光焊接应用中，滨松的LD-Heater激光加热光源以稳定的平顶光输出，以及独特的温控功能著称。可以实现加工效果的实时监控，并寻找出最佳的加工效果。新系列τ-SMILS将原有的加工单元、温控单元进行了拆分，形成了可“组装”的模式，更加便于客户根据自身的需求，进行选配。激光加热光源τ-SMILS一套“多点并行加工系统”在现场也吸引了不少注意，它来自于湖北工业大学-滨松中国-金顿激光激光加工联合实验室。其内置了滨松LCOS-SLM，并采用了特有的内部结构及软件算法，可以配合客户的激光器使用，可将一束光分为多束，进行并行加工，大大提高加工的效率，如可实现二维码一次性成形的打标等。而滨松SLM，具有极高的光强阈值，是市场上难得的能够承受高功率激光器的选择。（如今的材料被证实可完全承受255W/cm2的平均功率、几百兆瓦/cm2的皮秒激光器峰值功率、以及几十G瓦/cm2的飞秒激光器峰值功率）此次展出中，除了配合并行激光加工模块出展，也展出了板级产品和模块型产品。多点并行加工系统激光雷达展区激光雷达作为自动驾驶感知层满足功能性安全的必备传感器，近几年一直在加速发展。而作为其中核心器件供应商，滨松的器件更迭也达到了前所未有的速度。光博会中，滨松器件在此应用中的发展方向，以及生产和制造车规级产品能力，是重点呈现的内容。 滨松产品包括探测器和激光器两大类。探测器的材料包括InGaAs与Si两种，可响应与之匹配的905nm及1550nm的激光。其中两类比较重要的器件APD和MPPC，滨松均突破了过去传统应用中的性能瓶颈，向着量产、集成化、可靠性的方面快速迈进。总结激光雷达的发展趋势，我们也将继续向着综合性能提升、面阵集成化方向发展。本次展会呈现了多款阵列型探测器和多通道PLD，以及集成化的APD/MPPC+ASIC芯片和激光器芯片，例如32×32通道MPPC集成芯片，ASIC中包含多路放大器、比较整形电路、TDC，可直接输出计时信号。同期展出的一套DEMO也获得不少观展小伙伴的驻足。相应发展路径上，滨松较具代表性的最新标准品32×32ch MPPC+ASIC DEMO滨松是少数从芯片设计到芯片制造再到芯片封测都融于一体的公司，具备全流程的生产能力，在各步骤间要经过多次检测后才完成出厂。全流程的生产模式能够把控每一步关键环节的质量并完成快速的问题追溯。这也使得滨松具备生产和验证车规级器件的能力，完成如静电、温湿度工作、振动等方面的测试要求验证。展会中，我们也将这样的一个模式，首次向大众进行了诠释X射线成像检查展区食品检查、安检、小动物CT、汽车及电子零件的无损检测。X射线成像检查展区的主题分为了这4大版块。食品检测方面，我们奉上了一款线阵传感器新产品S13885系列。该系列较上代产品提高了4倍的响应灵敏度，而读出噪声仅前代的八分之一。可以满足客户更高端的检查需求；安检方面，展示包括X射线转换的闪烁体、传感器、传感器模块、采集卡以及相应的系统软件的整套解决方案。丰富的产品系列，让客户可以根据需求如响应灵敏度、像素尺寸，选择不同探测方案或产品；小动物CT方面，微焦点射线源（MFX）及探测器是滨松主要可提供的产品。展会中出展的X射线CMOS相机，空间分辨率可以达到33lp/mm，十分适用于小体积的高分辨率成像。同时基于这款相机的小型化设计，也便于装备在NANO CT 系统中。而此次X射线成像检查展区，最大的一个版块，则是汽车及电子零件无损检测。主要涉及的产品为MFX以及TDI相机。早些年，电子零部件的X射线检查设备在国内还尚未发展时，滨松将丰富海外经验结合国内市场需求，在最开始的MFX应用中，滨松帮助国内X射线检测设备的厂家，实现了在该领域的突破。此次展会，我们也带来了新款的MFX产品L14351-02。此外，滨松TDI相机也在锂电池检测标准不断提高的背景下，为检测设备厂商，提供了新的解决方案。帮助客户解决电池厚度带来的图像畸变问题。并在在线检测中利用TDI 的技术优势可以在给客户提供高检测速度的同时保证信噪比。新推出的C15400-30-50A也在展会中首次曝光。光谱分析展区光谱分析的应用领域极其广泛。从材料、设计到最终的生产，滨松可以把握全线的关键产品及制造工艺技术，可灵活应对多样的光谱分析应用及定制化需求，为客户提供性能、质量都值得信赖的探测器产品。结合近年的热点，此次展会从探测器、光源两方面，展出了覆盖气体、食品、纺织物、水质检测，色选、POCT、拉曼光谱、发射/吸收光谱应用的多类产品。其中，三款DEMO及相关产品，获得了最多的目光。首先是MEMS-FPI近红光谱探测模块。集成了卤钨灯、MEMS-FPI近红外光谱探头、控制电路，具备低电量消耗、小巧紧凑、快速检测、低成本化的特性，为光谱分析应用于便携式设备带来了新的可能。其拥有三个光谱波段可选：1.35 to 1.55 μm、1.55 to 1.85 μm、1.75 to 2.15 μm。现场展示了模块对塑料、纺织物类型的识别同样是近红外光谱分析的FT-NIR引擎DEMO，则展现了这款新品实现小型化FT-NIR设备实时现场高精度测量的能力。利用独特的MOEMS技术，将迈克尔逊光谱干涉仪和控制电路统统内置其中，滨松FT-NIR引擎仅手掌大小，却实现了在1.1-2.5μm区域超高的灵敏度，具有远超同类产品的高信噪比表现（10000:1），以及高光谱重现性。可内置于便携式FT-NIR仪器中，实现整机小型化的同时，也可保证高性能的实现。现场展示了其对各类食物、砂石等物质的检测最后一个DEMO，是以InGaAs线阵扫描相机C15333-10E为中心的SWIR成像演示。此为滨松推出的第一款线阵相机，1100 to 1600 nm内QE超过了60%，内置像素校正功能可校正热像素以及传感器的非均匀性响应，保证高质量图像，行频达40kHz，且支持GigE Vision。在密封容器中的内容检测、硅晶片检测、太阳能电池缺陷等检测中有很大应用潜力。SWIR成像智能生活展区此展区，我们主要展示了3个应用：光通信、编码器、民用消费。5G、数据中心通信，无疑是光通信领域的热点。而在5G承载网和数据中心互联网络中，光模块是其中的最重要一环。针对5G和数通中长距25G~400G光模块，滨松可以提供全系列的正照式/背照式，单点/阵列，裸片/COC InGaAs PIN PD产品。在此次展会中得以了充分展示。在工业4.0的进程中，伺服电机、数控机床、机器人等必备设备中，编码器是无处不在的。滨松依托完备的产品序列，能在编码器产品中提供最全面的服务，而且对于越来越细分的产品应用趋势，还可以为客户提供定制化的产品。针对民用消费应用也是如此，丰富的产品线可以带来广泛的应用可能，而面对民用市场时，滨松也将注重性能和成本之前的平衡，利用In house的生产特点，进一步提高产品性价比。更多介绍，可通过关注滨松微信公众号，观看展会展台导览视频回放了解。此次慕尼黑上海光博会，遭遇疫情，几经波折，姗姗来迟。十分开心最终能和众多朋友在展台上、展会直播间中相见。我们精心准备的内容，希望能够为你带来实用的信息以及价值。滨松相信，“光，即可能性本身”，我们将继续不断探索此基础、核心的力量，以助力千万科技的发展。

DFB-2000是海尔欣推出的新一代DFB激光器驱动控制器，整合了全新设计的触摸屏UI界面，激光电流源，以及温度控制功能，极大的方便了用户的操作、使用及测量。海尔欣自主研发的电路，具有极低的电流噪声与极低的温度漂移，最适合精密光学测量。驱动器包含散热单元，TEC温度控制电路和低噪声电流驱动，支持外部任意波形的模拟信号调制，并将状态监控实时显示于驱动器触摸屏上。与QC750-TouchTM量子级联激光驱动器类似，考虑到激光器芯片的昂贵成本，海尔欣特殊设计的最大电流软钳制功能，可有效规避异常情况下大电流对激光管造成的损伤。除此以外，DFB-2000同时具备多种安全保护机制，zui大限度保证激光器的安全。该产品可被广泛使用在基于实验室和现场部署的多种近红外光谱测量系统，集成度高，稳定可靠。产品特色• 一体化集成电流源及温控驱动，功能完备• 温度控制驱动采用非PWM式的连续电流输出控制，大大延长TEC器件的使用寿命• 多种输出保护机制，确保芯片安全，如可调电流钳制、输出缓启动、过压欠压保护、 超温保护、继电器短路输出保护等• 最大电流软钳制功能，避免误操作大电流损坏激光管• 全液晶触控UI界面，便于用户操作使用及数据观测• 全自主研发，集成度高，性价比高参数指标电流源驱动性能 输出电流范围 10 ~ 250mA 漂移24hr(@25℃) 5V 模拟调制带宽 DC - 100kHz 缓启动时间 3 ~ 4s 电流噪声密度 (10kHz~100kHz@250mA) TEC最大控制电流 ±2A TEC最大控制电压 5V 最大热功率耗散 12W 设置温度范围 10 ~ 50℃ 控温范围 10 ~ 50℃ 控温稳定度 0.01℃（环境温度25℃恒温） 0.05℃（室温环境） 温度传感器类型 适用10 kΩ或20kΩ热敏电阻模拟外调制 输入阻抗 10 kΩ 调制系数 100mA/V ±1% 3dB带宽 DC -100kHz 调制电压范围 ±2.5V通用参数 供电电源 5V DC，15W (含电源适配器) 工作环境温度 10 ~ 40℃ 储存环境温度 -10 ~ 85℃ 输出接口 RS232通讯（含模块通讯线缆） 人机界面（含触控笔） 全液晶触摸屏显示与控制，报警，日志记录功能 尺寸（长*宽*高） 16.2×11.56×5.37 cm3 重量 ＜1.5kg结构尺寸（单位：mm）接口定义序号名称备注1. 液晶显示屏 显示界面，详见用户手册3. 旋转编码器微调电流、温度、快速开机等，详见用户手册232 通讯接口6. 电源接口供电输入8. 触控笔 方便进行屏幕操作 表1 壳体面板说明（部分）1. TEC+14. TEC-2. Thermistor13. Case3. NC12. NC4. NC11. LD Cathode5. Thermistor10. LD Anode6. NC9. NC7. NC8. NC注：可根据客户实际需要更改引脚定义。 表2 DFB发射模块接口说明（部分）界面视图（部分）图1 主界面1）激光器电流：显示了实际的激光器电流值。2）TEC温度：显示了实际的TEC温度值。3）激光器电流和TEC温度左边的选择按钮：一旦选中相应的选项可以用旋转按钮进行微调。4）激光器开关：控制激光器电流源开启/关闭。开启状态时开关为橙色，关闭状态时为灰色。图2 设备连接创新点：• 一体化集成电流源及温控驱动，功能完备 • 温度控制驱动采用非PWM式的连续电流输出控制，大大延长TEC器件的使用寿命 • 多种输出保护机制，确保芯片安全，如可调电流钳制、输出缓启动、过压欠压保护、 超温保护、继电器短路输出保护等 • 最大电流软钳制功能，避免误操作大电流损坏激光管 • 全液晶触控UI界面，便于用户操作使用及数据观测 • 全自主研发，集成度高，性价比高 DFB-2000 半导体激光器屏显驱动

近红外光谱分析技术在玉米品质检测中的应用近红外应用”1介绍玉米是我国重要的粮食作物。根据国家统计局数据显示，我国 2021 年玉米播种面 4332 万 hm2，玉米产量达 2.7 亿 t。玉米中的水分、蛋白质、脂肪、糖类等主要化学成分含量会直接影响到玉米的经济效益。化学成分含量的测定已成为原料品质评价中的重要环节。玉米种子作为生产中最基本的资料，其质量的好坏直接影响玉米的产量及品质。玉米品质指标（水分、蛋白质、淀粉等）的检测常用理化方法，安全指标（毒素等）的检测使用液相等物理或化学方法，可用冷浸法等对种质品质进行分析，但这些方法均会对样本本身造成破坏，存在处理时间较长以及需要专业人员操作、仪器成本高等缺点。因此，探究一种可以对玉米进行无损、快速检测技术显得尤为重要。近红外光谱分析技术具有样品不需复杂耗时的前处理、无损耗、多成分同时分析、无污染的检测优势，近年来得到了广泛关注。近红外光谱分析技术是利用物质对光的吸收、散射、反射与透射等特性对待测物进行分析的检测技术，通过样品的吸收光谱及理化分析结果可对样品进行定性或定量分析。近红外光谱分析技术的检测步骤为使用化学计量法对近红外光谱数据进行预处理及建立模型，将样本的预测集通过模型进行检测，验证模型是否精准，并对模型进行评价及优化。近红外光谱技术常用处理方法，由于近红外光谱中强大的背景信息造成的噪声干扰和存在冗余变量，导致从样品的近红外光谱中提取与检测目标相关的信息较困难，因此，需对光谱数据进行预处理。常用的光谱预处理方法有去噪自编码器（DAE）、正交信号校正法（OSC）、标准正态变换（SNV）、多元散射校正（MSC）等。2近红外光谱技术模型评价指标定量模型评价指标 评价近红外光谱定量模型预测准确性的实质是模型的预测结果与样品结果的接近程度，评价预测模型一般采用校正决定系数（R2c）、验证决定系数（R2v）、校正相关系数（Rc）、验证相关系数（Rv）、校正均方根误差（RMSEC）、验证均方 根 误 差（RMSEV） 和 相 对 分 析 误 差（RPD）等参数，决定系数与相关系数是预测值与使用化学方法检测出的真值样本集相关性的标准，通常 R2c、R2v、Rc、Rv 越大时，认为所建模型效果越好；RMSEC 和 RMSEV 是校正集与验证集的预测值和使用化学方法检测出的真值之间差异大小的量度，RMSEC 和 RMSEV 越小，认为所建模型性能越优；RPD 是衡量模型可靠性的指标，当 RPD3，认为所建立的预测模型可靠性较高，3RPD2.5，认为模型可用于分析；RPD定性模型评价指标 近红外光谱技术在定性分析中多用于样品分类，常用判定指标有正确率、敏感性、特异性等。相关检测设备从采样现场到实验室快速无损检测样品的指标，主要包括水分、脂肪、蛋白、灰分等。可以帮助企业优化生产过程，控制最终产品质量，提高利润。近红外光谱仪检测过程无需化学试剂，可大大降低实验室湿化学成本。检测快速，可大大减少操作人员的劳动力，降低使用门槛，节约管理费用。▲ 步琦近红外光谱仪 ProxiMate防水型不锈钢外壳，入口防护等级为 IP69，可进行高压管冲洗，即使是最苛刻的工作环境也能满足多种即时可用的预校准，适用性广泛直观的现触摸屏界面，简单、明了样品使用磁耦合驱动装置旋转器，分析完成后该装置可拆除，轻松清洁允许用户利用近红外光，可见光或将两种信号结合来提高测量性能和全面评估样品，从而使其测量性能达到最大化3相关模型参数ProductParameterRangeSpectraSEPMaizeStarch16-76%6553.5MaizeFat3.14 -5.352980.2MaizeProtein6-21%6821.3MaizeMoisture7-13%6820.5MaizeAsh1-8%3070.04步琦公司为您提供完整的玉米检测解决方案，同时提供定制化服务和使用，欢迎用户前往我司实地参观考察。

2013年3月19日-21日，英国雷尼绍公司将携旗下光栅、激光校准和光谱分析等多款新品盛装亮相慕尼黑上海光博会。雷尼绍磁编码器、高精度直线光栅和圆光栅 等产品广泛应用于电子半导体、平板显示、LED、太阳能、激光精密加工、机器人、科研等领域，如激光划线机、光刻机、焊线机、绑定机、PCB钻孔机、AOI等。凭借快速、准确、轻便易用的特点在业内享有盛誉的XL-80激光干涉仪校准系统，也将同台亮相。同时展出的还有inVia系列拉曼光谱仪，它以其高灵敏度、高光谱分辨率，全自动化操作等显著特点，被广泛应用于各种光伏材料的检测。欢迎您莅临我们的展位.展位号：W1-1502 RGH24直线光栅系统 开放式、非接触RGH24读数头配有雷尼绍独特灵活的20 µ m RGS20-S钢带栅尺，具有1um、0.1um、10 nm等多种分辨率。RGH24结构轻巧，非常适宜在LED封装设备、倒装贴片机、激光划线机等其空间有限的场合应用。RGH24超小型读数头带有内置细分电路，能够提供具备工业标准的模拟和数字输出。 TONiC&trade 新款超小型非接触式光栅 雷尼绍的光栅系列产品因安装快捷简单而得到广泛认可。新型TONiC&trade 读数头体积虽小，但读数头内含动态信号处理功能，进一步提高了信号的纯度，稳定性和长期可靠性，而且产品成本低，简便易用性无与伦比. RESOLUTE&trade 绝对式光栅 RESOLUTE以一种完全独特的方式工作，类似于一台超高速数码相机对由非重复条形码组成的栅尺进行拍照，从而为读数头提供绝对位置,也是世界上第一款能够在36 000转/分转速下达到27位分辨率的绝对式光栅。位置反馈的安全性是RESOLUTE系统的一项突出优点。RESOLUTE已被世界领先的外科手术机器人公司采用，这足以说明该集成功能的可靠性。 超微型磁栅RoLin RoLin读头体积非常细小 - 只有10x5x8mm, 分辨率可达0.24µ m(直线)及1.72角秒(角度)。 配上圆磁栅, 可作角度及转速反馈, 可用在伺服电机, CNC加工中心, 直驱电机, 直线电机等等。 XL-80全新轻型激光干涉仪测量系统 XL80激光干涉仪不仅可应用于测量直线定位、抚养及扭摆角度、直线度及垂直度等静态几何精度外，还能广泛应用于机器振动、频谱分析、运动速度、角速度测量分析等场合。它广泛应用在数控机床及三测机精度检测、计量器具（包括部分光学仪器）的溯源检定及其它大范围、高精度、高速动态测量等工业领域，国内最高精度的光学曲率半径测定、测量膨胀系数测定、高精度小角度测量基准等等都是基于XL80激光干涉仪为基础而研发出来的。 inVia系列拉曼光谱仪 雷尼绍InVia显微拉曼光谱仪一经推出，便成为世界上最受欢迎的科研拉曼系统。雷尼绍inVia系列激光显微拉曼光谱仪，是一款配置灵活，使用简单，自动化程度高的高端科研型拉曼光谱仪，其模块化设计，可任意选择波长，升级简便等优势可满足不同领域用户的需求。所有传动部件均采用光栅尺反馈控制，仪器精度和重复性比其它同类光谱仪提高了一个数量级。 关于雷尼绍 英国雷尼绍公司于1994年在北京开设了第一个办事处，并于2000年在上海设立了办事处。目前，在中国共设有三个分公司和八个办事处，员工近百人。公司产品广泛应用于机床自动化、坐标测量、快速成型制造、比对测量、拉曼光谱分析、机器校准、位置反馈、形状记忆合金、大尺寸范围测绘、立体定向神经外科和医学诊断等领域。 雷尼绍集团目前在32个国家或地区设有分支机构，员工逾3000人。 了解详细信息： 激光干涉仪与球杆仪产品信息，请访问http://www.renishaw.com.cn/zh/laser-calibration-and-telescoping-ballbar--6330 位置编码器产品信息，请访问http://www.renishaw.com.cn/zh/position-encoders--6331 拉曼光谱仪产品信息，请访问http://www.renishaw.com.cn/zh/raman-spectroscopy--6150 -完- 详情请联系： 张晶 (Grace Zhang) 市场助理 Marketing Administrator 雷尼绍（上海）贸易有限公司北京分公司 电话： +86 10 510882882 *1001 电邮：Grace.zhang@renishaw.com

2009年5月，北京周口店遗址第一地点（猿人洞）开始进行保护性的考古发掘前期工作。自上世纪70年代以来，猿人洞就再未进行过考古发掘，长时间的风化侵蚀使猿人洞的剖面出现险情，为排除险情，稳定剖面，经国家文物局批准，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所与周口店北京人遗址管理处联合对猿人洞西剖面进行保护性的清理发掘。在发掘之前，为翔实记录猿人洞的历史原貌，文物保护专家利用现代先进的法如3D激光扫描仪，获取到详尽的、高精度的猿人洞三维立体影像图数据&mdash &mdash 数十万年前古人类生活过的洞穴实景得以再现，科技的发展可以让人类审视现在的文明和进步！ 关于北京猿人遗址： 北京猿人遗址是世界著名的古人类遗址，它位于周口店龙骨山上，于1 9 2 1年开始发掘，是目前世界上同时期人类遗址中材料最丰富的一个，又是华北中更新世（即第四纪冰川更新世中间的一个时期 ）洞穴堆积的标准剖面，在古人类学和第四纪地质学上均占有很重要的地位。这个遗址1 9 6 1年被国务院定为全国第一批重点文物保护单位，1 9 8 7年被联合国教科文组织列入世界文化遗产名录。 解决方案： 文物保护专家使用了法如激光扫描仪，在猿人洞现场简单架设和移站扫描仪，通过测量扫描即可获得洞穴的真实三维场景再现。三维测量的原理是激光测距。第一步是发射激光束，旋转的镜面将激光束直接反射到测量区域：通过反射回镜面的激光束，可以精确和唯一地确定镜面到物体之间的距离。在编码器测量镜头旋转角度与激光扫描仪的水平旋转角度后，计算机可以精确计算出每个测量点的空间坐标，并把这些三维空间点的坐标存贮起来。这一步骤每秒最快重复近百万次，通过重复这一步骤，并最终形成被测环境的三维空间图像。其分辨率比传统的数码相机高上千倍，大空间激光三维扫描仪的场景数字化记录优势已得到充分验证。被测对象通过无缝拼接形成完整空间，克服了视角局限外挂数码照相机，实现彩色扫描，还原彩色现实。 欲知本产品信息：点击进入 法如科技 FARO Technologies,Inc. 地址：上海市桂林路396号3号楼1楼 邮编：200233 Tel： 86-21-61917600 Fax：86-21-64948670 网址： www.faroasia.com/china e-mail: chinainfo@faro.com

1914年建造在密尔沃基,由著名设计师马歇尔和福克斯设计的新古典主义建筑,74英尺高,442吨10幢希腊格林式建筑,屋顶飞檐处皆有雄伟的花岗岩修饰. 西北相互人寿保险公司(Northwestern Mutual Life building in Milwaukee)（美国）以3000万美元修复此建筑.而修复此建筑的关键在于对其飞檐的历史保存.在对此建筑物做任何动作之前,首先必须获得建筑的所有尺寸数据,包括飞檐的竣工文件.此任务就交给了当地的SightLine, LLC,负责收集和测量飞檐到建筑中心的数据测量任务. 为了缩小创新与传统的差距, SightLine 利用法如激光扫描仪FARO laser scanner 完美的将经典之美数据测量并保存下来。&ldquo 法如扫描仪的测量范围，无论从距离，还是从精度，使我们能够完美的完成任务&rdquo SightLine 总裁 Penny Anstey 说. 法如扫描仪通过高速旋转反射镜，反射接收激光束，以获得360度数据点云，利用编码器测量反射镜的转速和扫描仪自身的旋转，来确定各个点的X,Y,Z坐标点，建立数模。 SightLine 仅用了4天时间就完成了对檐口的数据采集。 法如激光扫描仪150米的测距，完全能够满足 SightLine 在该项目中的需求，而且误差小于1/10英寸。整个测量不需借助任何脚手架或者悬挂物，&ldquo 几乎所有的数据都是在地面进行采集，而且数据采集之快，范围之详细，精度之高，承包商认为这就是一个奇迹&rdquo Penny Anstey 感慨地说。 SightLine 通过标靶将测量空间分成几部分，克服了由于有遮挡而无法采集数据的问题，进行测量。 并通过法如软件将从不同地点采集的数据进行拼接。 这种将点云数据可视化的原理和X光技术有些类似。承包商一度认为激光扫描仪能够穿透墙壁获得数据。 数据 Sightline 选定3D点云数据，通过不同方位的点云，建立CAD建筑图纸，并绘制了16组2D檐口和建筑物的平面图纸。扫描结果显示，原设计图纸与实际建筑并不符合。一个完整的飞檐明显比其它的要长，而这一点平时肉眼是很难看出来的。承包商一发现此差异，立刻要求提供更多的建筑物信息。SightLine提供了海拔研究论文和一些建筑装饰元素的细节部分（如窗口弯角）。更多的偏差被发现。虽然现有的设计图纸作为标杆被存储，此次扫描发现了很多错误的地方。 SightLine 收集了大量的扫描数据，根据实际情况更新了现存信息。并利用软件管理数据，获得了更多信息。 收益 &ldquo 我们感觉激光扫描仪的潜力巨大，不但节省大量的事情，减少人为错误，而且提高了数据的安全性&rdquo Penny Anstey说。收集数据快，便于数据采集和测量精度高均是影响SightLine公司选择激光扫描仪测量，还是选择传统测量的主要权衡因素。 &ldquo 采用传统手工测量，此工程需要几个月才能完成，其间还要借助脚手架，悬架等辅助工具，&rdquo Penny Anstey说，&ldquo 暂且不提可能工人在工作中会有些遗漏，还要重回现场，收集数，但就是测量精度，说又能说测量的数据准确呢？&rdquo 关于 SightLine公司 SightLine 公司是专门提供3D测量数据的服务公司。他们专业提供清晰而准确的建筑结构数据。 欲知本产品信息：点击进入法如科技 FARO Technologies,Inc. 地址：上海市桂林路396号3号楼1楼 邮编：200233 Tel： 86-21-61917600 Fax：86-21-64948670 网址：www.faroasia.com/china e-mail: chinainfo@faro.com

近日，中科院深圳先进技术研究院蔡林涛课题组在新一代近红外量子点二维编码技术研究方面取得突破，实现全新的二维近红外光学编码技术。相关研究发表于《先进材料》杂志。 　　大数据对光学编码的数据量提出了更高要求，但传统光学编码主要利用颜色进行编码，由于荧光发光的颜色相互之间重叠严重，造成可用的编码量非常少。如果能从其他维度进行编码，将是解决这一难题的关键所在。 　　该团队借鉴带隙工程理论，通过同时调节量子点组分与结构，首先合成小粒径的CdTe内核材料，然后在其表面原位生长一层CdS，并在包壳的过程中引入Cu2+离子，同时利用晶格应变及掺杂实现量子点波长和寿命的调节，发展了一种具有长寿命的近红外量子点。 　　研究人员将这种量子点包裹在微珠中，利用其荧光寿命和波长特性，结合近红外荧光成像与荧光寿命成像技术，实现全新的二维近红外光学编码，进一步开拓了量子点编码的维度。 　　量子点具有很宽的吸收光谱，而发射光谱却很窄，采用一种波长就可以同时激发不同组成或大小的量子点发射出不同的颜色，且不同颜色之间几乎没有重叠。特别是近红外量子点在活体成像分析及示踪方面展现了巨大潜力，而量子点在近红外光学编码方面相比荧光染料具有显著的优势。

近期，唯公的磁性荧光编码微球（液相芯片）（EasyMagPlex）再次取得突破，其可自动分析的编码数量达到84重，并将码微球表面活性基团的种类从单一的羧基扩展到了羧基（亲水，疏水），链霉亲和素、氨基、环氧基、甲苯磺酰基等，即将上线“喀斯玛商城”。唯公编码微球的升级给客户和合作伙伴提供了更多的选择，再次引领国产磁性编码微球！EasyMagPlex 84重编码微球散点图，在EasyCell上的散点图磁性编码微球（液相芯片）的选择从1990年代起，国内就陆续有编码微球相关的专利和优秀文章发表，但一直未见国产编码微球商业化。直到近年唯公突破了Luminex技术壁垒，成为国内第一家（全球第二家）拥有自主知识产权并实现了磁性荧光编码微球商业化的公司。近年来，国内也有不少公司以唯公为标杆，奋起直追，一起推动流式荧光应用和发展[1-2]。通俗地讲，磁性荧光编码微球，是一种以超顺磁性微球为基础，通过微球的不同荧光波长及发光强度来区别不同种类（编码）的磁性微球。严格地讲，微球可具有多个荧光发光光谱，可以是单粒径或多粒径，所有在流式分析仪上可区分的微球特征都可以是编码的参数。在常见的编码微球应用中，主要是以单粒径微球为基础，采用流式中红光激发的荧光为编码通道，用蓝光（或绿光）激发的荧光（如，PE荧光素）为检测通道。也有公司在荧光编码数量不能满足要求时，引入不同粒径的微球来增加编码数量。各种编码参数的优劣势：一 、编码微球种类市场上目前主要有三种编码微球：(1）Luminex磁性编码微球；(2）唯公编码微球（兼容主流流式磁性编码微球）；(3）兼容主流流式的非磁性编码微球。1 Luminex编码微球，具有超顺磁性，它采用了一套特有的荧光素组合来编码微球，而这套荧光素组合无法完全被主流的流式分析仪上识别，需要专门定制的流式分析仪。通过知识产权保护，其封闭的编码微球组合和定制的检测平台垄断了流式荧光市场。使用Luminex的微球开发试剂通常需要获得Luminex的授权，并使用Luminex专用的检测仪器平台或光学模块。相对高昂的编码微球和专用的检测平台，限制了所开发试剂的使用及推广。2 唯公编码微球（EasyMagPlex）除了具有超顺磁性，还在编码微球荧光素的选择上下了功夫，我们的微球在编码荧光通道兼容主流流式的荧光配置（例如唯公、碧迪、贝克曼等），现有的流式用户都可以成为基于我们微球而开发的流式荧光试剂的潜在用户，可以降低用户使用流式荧光试剂的门槛，无需额外采购其他专用设备。同时，在在唯公的设备上（EasyCell和EasyPlex），唯公的编码微球均可实现的自动分析，保证后续流式荧光检测的全流程自动化。为解决编码微球试剂样本制备时间长、操作流式复杂的痛点，唯公配套了全自动细胞因子样本制备仪（EasySampler C），其制备功能还可以通过调整流程，扩展到唯公的自身免疫抗体检测试剂、过敏原检测试剂等。对于唯公微球开发的试剂在其他主流流式上，唯公也有专门的分析软件（WellCKAS）可以对微球团族自动分析，自动建立标准曲线和自动分析结果。3 兼容主流流式的非磁性编码微球，顾名思义，既可以兼容主流流式的荧光配置（例如碧迪、贝克曼、唯公等），但由于编码微球不具磁性，其样本制备自动化受到研发难度大、制造成本高等限制，让后续的样本制备自动化面临巨大的挑战。使用这类编码微球开发的试剂有碧迪、BioLegend和AimPlex的细胞因子试剂，样本制备必须手工操作，极易引入人为误差。二、 编码微球数量在对Luminex编码微球的商业宣传中，我们常常会听到Luminex可以编码500重的三维编码。这其实是一个误区，因为编码微球的目的是用来开发试剂的，不是用来数编码重数的。而且，Luminex的三维编码微球，对仪器设备又提出了更高的要求。选多少重的编码微球，要根据开发试剂的种类。常见的临床编码微球试剂很少能见到30重以上的联检，因为联检的重数超过30重，在试剂开发的过程中，要去解决待测物间的相互干扰的难度和所需的资源都会大幅增加。现有联检较多的细胞因子检测试剂、自免抗体检测试剂，过敏原检测试剂都不超过30重，选用唯公30重或50重编码微球系列就可以满足要求，对于特殊需求的科研试剂，唯公也有新开发的84重编码微球。编码重数适中，可以保证每个编码点（编码微球团族）之间有足够的分离间隙，不仅降低了编码点之间相互“串扰”，而且在一定的仪器、试剂批间偏差的情况下，还能保证了自动分析的准确性。三、 编码微球粒径在单粒径编码微球数量不足的时候，有的公司会通过不同粒径的微球对编码数量进行补充，以达到弥补编码数量的不足。另外，对于采用两种或多种粒径的微球编码组合，通常是通过前散/侧散信号先区分不同粒径的微球，然后再展开不同粒径微球的编码。在前散/侧散散点图中，小粒径微球在偶联/包被抗体/抗原后会形成部分二聚体或多聚体，会与大粒径微球在信号上重叠，被误计入到大微球中，从而对大粒径微球的检测项目产生干扰，影响检测结果。所以在选择不同粒径的编码微球组合时，要认真评估这种因微球粒径的影响而导致测结果不准确的风险。对于不同粒径的微球，其比表面积不尽相同，反应动力学会有差异，且单位质量的微球的总表面积也会不一样。因此对应的最佳包被抗体量亦会有区别，需要不同的包被工艺和条件，对于试剂研发增加了一定的难度。再则，由于微球的表面积与微球粒径的平方呈平方关系，因此不同粒径的微球，其反应信号值差异很大。比如常见的约为3μm、6μm、8μm粒径的微球，以6μm微球的信号强度为1，则3μm球的理论信号强度仅为6μm球的四分之一。而8μm球则为1.78。如果所用的微球粒径跨度较大，则很难保证联检的信号在一个数量级上达成统一。另外大微球（例如，8μm球）虽然在信号强度上能够提高，但在重量上，则大幅增加，如8μm球的重量要比6μm球重2.37倍！重量越重，沉降速度就会加快，对反应过程的混匀要求较高，否则大小不同粒径的球的免疫反应可能达不到均相，会影响检测结果。最后微球会有一定的来源于材料本身的背景荧光信号，在检测荧光的PE通道上，微球粒径越大，在检测荧光通道（PE通道）的自发荧光信号（背景荧光信号）就会越高，直接影响检测试剂的检测下限。唯公编码微球的发展历程从唯公成立之初，我们就把突破Luminex编码微球的技术壁垒作为一项核心技术储备。2018年，我们陆续推出了7重和12重磁性编码微球。2020年我们自主开发的基于唯公编码微球的6/7/12细胞因子联检试剂也获证上市。EasyMagPlex 7/12重磁性编码微球散点图2021年唯公开始对外公开销售其30重磁性编码微球，并根据用户的需求，我们又大幅提升了表面羧基基团密度和耐超高温的性能。目前，唯公开发了“羧基密度通用版”、“羧基密度加强版”和“PCR适用版”，三套微球产品系列，不仅更富了我们的产品线，使之更有层次，更满足了不同用户不同项目的不同需求。在一些比较普遍（即抗原抗体研发相对成熟，反应性高，容易购买，价格便宜等）的项目上，羧基密度通用版的微球即可以满足要求。而对于羧基密度加强版的微球，则适用于一些原料较贵、不易购买或抗原抗体对信号值低的项目。可以将一些处于可用与不可用边缘挣扎的抗原/抗体对儿“抢救回来”。因此用户也不再需要选择大粒径来增加抗体/抗原的包被量，而用我们6um羧基密度加强版编码微球就达到了他们混用6um和8um编码微球的效果，同时避免了不同粒径微球的相互干扰。PCR适用版微球，提高了微球的在超高温和不同温度变化的环境下的稳定性，在PCR不同温度的实验过程中，微球的性能几乎无变化，可满足PCR不同反应体系的要求。EasyMagPlex 30重磁性编码微球散点图，常规及高密度羧基基团性能编码微球比对随着我们编码微球用户不断增多，科研客户特殊的需求也逐渐增多。2022年我们又固化了一套50重磁性编码微球的生产工艺，完成了量产转产，这套编码微球同样具有“羧基密度通用版”、“羧基密度加强版”和“PCR适用版”。EasyMagPlex 50重磁性编码微球近期我们有对我们的编码微球再次升级，完成了84重磁性编码微球的研发。与此同时，我们也完成了不同表面活性基团微球的生产工艺，将全部唯公微球表面活性基团的种类从单一的羧基扩展到了羧基（亲水，疏水），链霉亲和素、氨基、环氧基、甲苯磺酰基等，给用户提供了更多的选择。EasyMagPlex 84重磁性编码微球散点图由于Luminex是最早拥有编码微球技术的公司，我们也把我们的编码微球和Luminex的编码微球在前散/测试及APC编码通道上的一些性能进行了比对。唯公编码微球和Luminex编码微球比对微球试剂开发其他考虑因素因为编码微球是用来开发试剂的！试剂开发需要编码微球最少可以放置两年，而且不同批次的批间差要可控，要具有尽可能低的检测下限。在唯公编码微球的研发过程中，我们对编码微球的稳定性、批间差以及背景荧光信号进行了大量的研究。一 、编码微球的稳定性在试剂的开发过程中，编码微球是试剂开发的原材料之一。作为试剂原料，就必须能存放较长的时间，例如前面提到的两年，因为体外诊断试剂的效期最少都在一年以上。唯公的编码微球在37°C存放一个月后和新制备时进行了比较，其编码荧光值几乎不变。由此可见，我们的编码微球的稳定性可远超出了两年的要求。EasyMagPlex的稳定性加速试验结果二 、编码微球的批间差我们对采用了同样的工艺的不同批次的三批编码微球，通过夹心法进行了批间差验证。其结果显示几乎没有差异，表明我们的工艺稳定，完全符合试剂开发的要求。EasyMagPlex的批间差比较三 、编码微球的背景荧光信号众所周知，任何物质都会有自发荧光，编码微球也不例外。在检测信号通道（PE）上所能检测到的编码微球的自发荧光，我们称之为背景荧光信号（又称，背景噪声信号）。背景荧光越低，检测信号的信噪比就越好，对低值样本检测的干扰就越小，相应试剂的可检测下限就越低。在EasyCell同样设置的情况下，我们对Luminex的一维编码微球裸球和唯公的一维编码微球裸球进行了比对，发现EasyMagPlex在PE通道上的背景荧光信号要明显低于竞品。也就是说，基于EasyMagPlex开发的试剂，可达到更低的检测下限。Luminex编码微球和EasyMagPlex的背景荧光信号比对唯公微球试剂的表现我们以唯公磁性编码微球开发的7重细胞因子联检试剂为例，展示一下唯公微球和国内竞品微球开发的5联检肿标微试剂球对比。可以看出唯公EasyMagPlex在不同待测物浓度下都有更清晰分离度，每个团族都更团聚，且有明显的分界区域（竞品的数据来自公开发表的文章）。除了编码通道的分离度（纵轴）外，唯公的EasyMagPlex在PE检测荧光通道（横轴）也非常聚集，这说明EasyMagPlex的均一性要明细优于竞品的表现。国内竞品磁性编码微球5重肿瘤标志物联检试剂散点图EasyMagPlex7重细胞因子联检试剂散点图我还将唯公的基于磁编码微球7重细胞因子联检试剂和进口的基于无磁编码微球的两家试剂进行过比对（A公司和B公司）。通过比对可以看出，由于EasyMagPlex具有更低的PE背景荧光信号，我们的试剂在接近低端检测限（参考文献1.前瞻者说|专访唯公科技李为公：打破国际技术垄断，国内免疫诊断迎来新“黄金赛道”，前瞻网（https://www.qianzhan.com），2021.12.31，2.国产流式荧光突破技术壁垒，高通量多联检发展趋势可期——唯公科技创始人李为公博士，仪器信息网（https://www.instrument.com.cn），2023.04.10.

华东理工大学化学与分子工程学院 杜一平教授课题组2022年10月20日至22日，由中国仪器仪表学会近红外光谱分会和仪器信息网联合举办的全国第九届近红外光谱学术会议通过网络线上的方式举办。本次会议邀请到国内经验丰富的近红外光谱分析专家学者、仪器专家，以及国外知名学者和海外华裔学者就近红外光谱分析技术进行深入交流与探讨。会议共安排了81场报告，共有近3000人相聚云端，共同分享和见证近红外光谱技术的最新突破和进展。以下从化学计量学方法、应用领域、仪器发展几个角度依次介绍此次会议的主要内容与收获：一、化学计量学、变量选择、模型改进与转移颇受关注化学计量学在近红外光谱分析技术的实际应用中发挥了极其重要的作用。南开大学邵学广教授进行了题为《近红外光谱分析中的化学计量学方法》的报告，邵老师从近红外光谱数据建模流程出发，详细讲述了建模样本及质量考察、参考值、光谱、奇异样本、验证集等对模型的影响。并对近年近来红外光谱建模比赛进行总结，呼吁广大学子深入思考建模原理，采取有效手段提高模型预测能力。最后邵老师还强调了机器学习在未来化学计量学中应用的重要性，引发了与会观众关于模型建立的广泛讨论；华东理工大学的杜一平教授在《相关性组分对近红外光谱分析模型的影响》报告中指出，近红外光谱分析技术在中药提取过程中能够准确检出低于检测限的组分，很可能是样品中各组分浓度相关性变化对定量分析模型产生了“借助”影响，并通过实验验证了，当样品中含有与被测组分浓度相关性高的其他组分将有利于提升模型性能，这一切入点也引起人们对近红外光谱模型更深入的思考；暨南大学潘涛教授进行了题为《近红外光谱模式识别的模型补偿融合方法》的报告，潘涛教授借鉴了博弈论和概率论的思想，提出了一种光谱模式识别的模型补偿投票策略，还分享了应用于血清乳腺癌与正常对照的二分类和饮用水三分类的实例，均能取得明显优于单个模型的判别效果。在变量选择和模型转移方面，天津工业大学的卞希慧副教授重点介绍了萤火虫算法、蝴蝶优化算法、灰狼算法等群体智能优化的光谱变量选择方法，并应用于实际样品光谱的变量选择。来自温州大学的陈孝敬教授做了题为《偏最小二乘法的几种改进研究》的报告，从子空间方法、鲁棒统计、模型行为探索这三个方向提出了对偏最小二乘法的改进，从而提升了模型的性能。华东理工大学的倪力军教授做了题为《基于多步波长筛选实现近红外光谱校正模型转移》的报告，根据SIFT与SDSS、相关系数分析相结合的三步波长筛选方法，实现模型建立及转移过程中无需从机样品信息，可直接传递到从机的目的。会议上，还有诸多专家学者的优秀报告涉及光谱预处理方法、变量选择、模型转移等，这对于实际工作均有指导意义。二、在农产品生产与加工、生物制药等多领域全面进步农产品分析是近红外光谱的传统应用领域，本次会议中也有多位专家学者报告了近红外光谱在农业产品品质分析领域的最新进展。桂林理工大学陈华舟教授在题为《基于Lévy飞行的神经网络优化模型应用于鱼粉NIR定量分析》中提出以反向传播神经网络（BPNN）为基本模型，采用Lévy飞行的方式对网络运算过程进行优化，提升了鱼粉NIR定量分析模型的预测能力。基于此，其提出了实现神经网络（NN）参数选择自适应调控以及在物联分布式节点联合分析中进行应用转化的展望；温州大学的黄光造老师在奶粉掺假方面提出了一类分类方法识别食品掺假的思路，采用单类样本对自编码器建模，通过样品输入自编码器后的重建误差实现了掺假奶粉的鉴别。区别于传统的判别分析要求未知掺假食品的情况要与训练集中掺假情况一致，一类分类方法只将纯净食品作为训练集样品去判别未知情况的掺假，具有一定的通用性。这也为食品掺假检测提供了新的思路。海南大学云永欢副教授从基础理论、方法开发、实际应用三个方面全方位做了报告，重点讲述了基于集群分析发展的多种变量选择方法，并展示了罗非鱼新鲜度高光谱成像分析、短视频传感器用于食品检测等应用研究，并对近红外光谱分析技术在特色农产品中的应用研究提出展望。近红外光谱分析技术在药品领域的质量检测同样重要。山东大学李连副研究员团队开展了以水为探针的无标记近红外光谱表征的系列研究，利用中药水光谱组学实现了中药提取过程（浸润、溶解与释放）的机理可视化，同时实现生产过程的终点判断。该团队还设计了人血浆蛋白醇沉过程智能终点判断系统以攻克生产过程光谱稳定获取与预测难点，利用图谱转换技术开展中药口服液快速检测仪（TCM-OL-001）集成研究，致力于突破PAT应用过程中的技术瓶颈，推动我国制药生产的连续化；此外，来自山东大学药学院的研究生介绍了一种基于近红外光谱技术的中药连续逆流提取设备的开发，实现了CQAs连续提取过程的快速无损监测与提取终点识别。近红外光谱分析技术在烟草分析领域已得到了广泛的应用，本次会议中王家俊高工、刘泽高工、郑博文工程师作为烟叶加工领域的专家分别介绍了近红外光谱技术在卷烟生产过程质量评估、烤烟产地鉴别、烟叶工业分级效果评价等方面的实际应用，推动了领域内管理与标准规范的建立方法。此外，还有多位专家和青年学者介绍了近红外光谱技术在工业生产和农产品鉴别领域的应用，比如：柑橘品质检测、废旧纺织品识别、木材树种识别、茶叶品质快速检测、白酒年份鉴别、中药在线监测与质量检测、牛初乳中掺假成熟乳鉴别、煤炭无损测量、花生冻伤检测系统、鸭梨霉心病在线检测、调和油定量分析等方面的应用，会议上精彩的报告令人应接不暇，这也意味着近红外光谱分析技术的应用范围更加宽广。三、仪器改进与全新采样模式应运而生随着近红外光谱分析技术应用领域不断扩大，特殊、复杂样品的检测问题随之产生，会议上多位专家介绍了仪器改进与创新解决方案。汉阳大学的Hoeil Chung教授对近红外光谱仪器进行了创新改进，将胆汁样本以单液滴形式处理，实现了通过胆汁的近红外光谱数据分析来判别胆囊癌，以及全氟化碳捕获的微塑料物质的定量检测；无锡迅杰光远科技有限公司技术总监兰树明针对颗粒样品提出新的IAS解决方案，基于侧照式采样、均质化混样、大光斑、多点光纤收集设计形成全新的混样系统，尽可能减少颗粒排布干扰对于光谱的干扰；因斯布鲁克大学的Christian Wolfgang Huck教授在报告中详细介绍了微小型近红外光谱仪的现状和未来，以及微型便携式仪器在植物分析、收获时间优化、黑松露质量检测等方面的实际应用。本次会议内容严谨而充实，参会代表与专家学者们就近红外光谱分析技术开展深入的交流与讨论。不仅如此，会议还揭晓了第四届“陆婉珍近红外光谱奖”获得者，他们为近红外光谱技术的发展与应用持续贡献着自己的力量。会议闭幕式还评公布了12位优秀青年报告奖获奖名单，为广大青年学子树立了优秀榜样。如今，近红外光谱技术进入网络化时代，它将结合大数据、人工智能等新兴技术，向小型化、智能化方向不断发展，其应用领域也更加广阔。随着全国第九届近红外光谱学术会议的圆满落幕，近红外光谱技术的影响力也将进一步扩大，同时吸引更多的学者加入到队伍中，共同推动近红外光谱技术的持续发展！

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

南开大学化学学院 段潮舒 韩丽 刘煦阳 王冕 （导师：邵学广）2022年10月20-22日，中国仪器仪表学会近红外光谱分会举办了全国第九届近红外光谱学术会议。来自多所高校、研究院所的老师和同学们、各厂商代表们以网络会议的形式参加了此次大会。中国仪器仪表学会近红外光谱分会理事长袁洪福教授进行了开幕致辞。本次大会有80余场口头报告，涉及化学计量学方法、仪器、光谱成像、农林业、药物与过程分析等多个方面。以下研究方向吸引了我们的关注：1、化学计量学方法与应用研究化学计量学方法与应用研究在本次会议的报告中占比较高。化学计量学方法种类较多，使用者应该从原理入手学习，分析每种方法的优点和缺点，清楚每种方法的适用条件。此外，还应该加强对每类方法原理的理解和学习，更有利于新方法的开发和已有方法的推广应用。来自南开大学的邵学广教授进行了题为“近红外光谱分析中的化学计量学方法”的报告。介绍了建模流程及相关问题，强调了数据质量、模型评价与验证、模型监控的重要性。着重讲述了建模流程中数据集及质量考察，涉及参考值、光谱、建模样本数量、奇异样本、验证集等五个方面，同时也对近两年的建模竞赛提出了建议；来自华东理工大学的杜一平教授带来了“相关性组分对近红外光谱分析模型的影响”的报告，从样品中浓度相关性的角度讨论近红外模型，当样品中存在与被测组分浓度具有相关性的组分时，模型可以凭借这种相关性提高模型的预测能力；来自温州大学的陈孝敬教授带来了“偏最小二乘的几种改进研究”的报告，提出了偏最小二乘模型泛化算法、结合最小截断二乘思想的偏最小二乘、基于最小无穷范数的偏最小二乘、基于影响函数的偏最小二乘模型等多种改进方法；来自天津工业大学的卞希慧副教授带来了多种群体智能优化算法，并将其应用于各类样品光谱的变量选择；此外，还有多场化学计量学方面的报告，研究内容涉及了预处理方法、变量选择、模型转移和各种定性定量模型的建模方法，对扩展近红外光谱的应用范围和改善模型具有重要作用。2、集成学习策略集成学习策略是本次会议报告内容的亮点之一。来自暨南大学的潘涛教授带来了“近红外光谱模式识别的模型补偿融合方法”的报告，从博弈论思想出发，提出了一种光谱模式识别的模型补偿投票策略，取得明显优于单个模型的判别效果，潘涛教授还分享了应用于血清乳腺癌与正常对照的二分类和饮用水三分类的实例；来自海南大学的云永欢副教授系统地从近红外光谱的基础理论、方法开发到应用研究做了介绍，着重讲述了基于集群分析发展的多种变量选择方法，如区间随机青蛙、迭代保留信息变量、变量组合集群分析等，并开展了对农产品快速分析、罗非鱼新鲜度高光谱成像分析、短视频传感器用于食品检测等应用研究；此外，本次会议也邀请了“创和亿杯光谱建模竞赛”优胜者进行报告，三位报告人分享了各自的建模过程和建模经验，在报告中都不约而同地提到了多模型投票机制在建模中的应用。对于种类之间差异较小的样本，多模型投票机制策略有利于提升模型的预测性能。3、深度学习深度学习是化学计量学领域发展的前沿方向之一。当前，深度学习已广泛用于光谱定量及判别分析的研究中，加深对数据本身的理解更有利于研究者对神经网络进行合理调控。本次会议中有很多与深度学习相关的创新研究。来自温州大学的黄光造老师介绍了自编码器结合近红外光谱检测奶粉掺假的策略，利用单类样本对自编码器建模，并由样品输入自编码器后的重建误差进行聚类，实现了对掺假奶粉的高精度鉴别；桂林理工大学的陈华舟教授带来了“基于Levy飞行的神经网络优化模型应用于鱼粉NIR定量分析”的报告，利用Levy参数对神经网络进行有向调控，以提高定量模型预测精度，并应用于鱼粉饲料的蛋白质含量预测，取得明显优于常规神经网络的定量结果；来自燕山大学的研究生受深度迁移学习启发，发展了基于LSTM及迁移学习的近红外模型转移方法，并将其用于不同批次聚谷氨酸定量模型的转移，证明了迁移学习用于模型转移的有效性。4、水光谱组学水光谱组学是近红外光谱研究领域的新方向，从温控近红外光谱技术的发展到水光谱探针的提出，提升了近红外光谱的研究水平，扩展了近红外光谱的研究范围。近年来，国内越来越多的研究者开始关注水光谱的研究工作。潘涛教授在三分类问题中，构建了多模态测量方法，巧妙地将水光谱组学知识和判别方法联系起来，形成优势互补；来自山东大学和南开大学的两位博士生分别进行了报告：前者介绍了基于近红外水光谱组学的知识，利用支持向量机、遗传算法等分类方法区分了酸降解和酶消化获得的低分子量透明质酸，并分析了核磁共振、二维相关光谱、分子动力学模拟等结果，在原子和分子水平上揭示了两种来源的低分子量透明质酸水化行为差异的机制；后者介绍了利用近红外光谱中的OH伸缩振动一级倍频和HOH弯曲和伸缩振动组合频波段对水进行结构分析，通过小波包变换和连续小波变换增强光谱分辨率，观察到了对应不同氢键结构水的吸收峰。期待在下次会议中看到更多水光谱探针的研究工作。5、近红外仪器及应用本次会议还邀请了四位国际知名学者进行报告。来自韩国汉阳大学的Hoeil Chung教授通过对胆汁的近红外光谱分析来判别胆囊癌，并对测试仪器进行了创新设计，巧妙地对胆汁样本以单液滴形式处理，也实现了全氟化碳捕获的微塑料物质进行定量检测；来自日本名古屋大学的Satoru Tsuchikawa教授介绍了近红外成像在农业和林业的应用，使用CARS进行波长选择从而实现对水果含糖量分布的准确预测，利用PLS模型对菠菜叶子的亚硝酸盐分布进行无损评估，通过成像技术将木材的湿度可视化，并区分了强氢键键合水、弱氢键键合水和自由水；来自因斯布鲁克大学的Christian Wolfgang Huck教授介绍了微小型近红外光谱仪的现状和未来，微型便携式仪器在植物分析、秋收时间的优化、黑松露的质量检测等方面起到重要作用；来自西班牙科尔多瓦大学的Dolores Pérez-Marín教授介绍了近红外光谱技术在农产品过程控制方面的应用，实现了农产品的现场分析、家禽类的活体分析等。近红外光谱分析技术在农林业、食品、药物生产及分析等领域具有重要的应用。王家俊高工带来了“近红外光谱分析技术应用研究与实践20年”的报告，对烟草近红外光谱分析技术应用进行了回顾，介绍了目前的行业标准与应用规范、近红外网络化与数据挖掘应用，并对应用场景与仪器选型、天然样品高质量光谱测量等基本问题给出了建议；来自山东大学的李连副研究员将近红外光谱技术用于制药领域，主要介绍了光谱稳定获取、光谱-物料实时对应、光谱模型建立复杂等难点问题的攻破，使药物在审评认证、药品监管、生产过程质量得到保证。近红外光谱应用方向还有多场报告，分别介绍了近红外光谱在土壤、木材、农作物、食品、中草药以及相关产品分析中的应用，例如柑橘类水果无损鉴别、奶粉掺假检测、鱼产品新鲜度等。理论指导实践，实际应用也将当下的需求反馈于理论方法的研究，研究工作者从需求入手，深入分析了解研究对象的特性，针对这些特性设计了更适用的仪器或测量方法，更好地满足实际的生活生产需要。不仅如此，会议中还有多篇与高光谱成像技术相关的报告，分别介绍了拉曼高光谱用于玉米种子霉变筛查、近红外高光谱用于花生冻伤检测等研究工作。高光谱技术是获取综合信息的高效手段，但高光谱的测量及数据处理技术仍需要进一步发展。除了精彩纷呈的报告，本次会议还颁发了第四届“陆婉珍近红外光谱奖”，徐可欣教授和杨辉华教授获得陆婉珍近红外光谱贡献奖，王家俊教授级高工获得陆婉珍近红外光谱科技奖，兰树明总监、李连博士、李江波博士、云永欢博士和杨敏博士获得陆婉珍近红外光谱青年奖。此外，会议还评选了12位优秀青年报告奖。获奖者的研究工作令我们受益匪浅，值得学习和借鉴。本次会议利用网络平台进行在线直播，整个会议日程安排紧凑有序，为大家带来了别样的享受。参会人员积极性很高，在问答区积极提问，报告人都及时做出回答，并分享了文献、代码及相关资料等，方便大家学习。新方法驱动发展，新应用开启未来！全国第九届近红外光谱学术会议圆满落幕，让我们共同期待下一届近红外光谱会议大家能面对面地交流与学习！

p 　　 strong 仪器信息网讯 /strong 2018年9月5日，日本最大规模的分析仪器展JASIS 2018在东京幕张国际展览中心盛大开幕，吸引来自全球各地的万余名观众参观出席。 /p p & nbsp 　　作为知名的近红外(NIR)分析仪制造商，美国Unity公司在展会期间带来其近红外光谱分析仪新品——Spectra Star-XT。 /p p style=" text-align: center " img title=" 美国Unity公司Spectra Star-XT 近红外光谱分析仪.jpg" style=" width: 267px height: 400px " alt=" 美国Unity公司Spectra Star-XT 近红外光谱分析仪.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201810/uepic/1d4d8614-dfbc-44f2-b45b-58b8f1910f3d.jpg" height=" 400" border=" 0" vspace=" 0" width=" 267" / /p p style=" text-align: center " strong 美国Unity公司Spectra Star-XT 近红外光谱分析仪 /strong /p p 　　其特点包括：波长范围包含680-2600nm、1100-2600nm、1400-2600nm 17寸高清触摸屏 功能强大、坚固耐用的光栅驱动电机，用于全息光栅的精确运动 高精度编码器，用于精准的波长匹配 多功能通讯接口，包括4× USB，2× Ethernet，1× VGA，1× RS232 扫描范围高达2600nm 的高通量单色器 高品质光学工件，对3400nm波长光的通过率超过99% 集成了Window 7 电脑系统及英特尔赛扬中央处理器，160GB 固态驱动器 内部电子元组件特殊定制和设计，检测板噪音低，自诊断和可升级控制板，超稳压电源等 多重测量适配器可选， 适用于分析粉末状、颗粒状、液体、浆状物质等。 /p p & nbsp /p

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。

1) 操作简便，22位大样品盘和5.0英寸的可视化人机交互式触控界面。2) 操作智能，用户输入模式，实现智能化提示逐步输入。3) 稳定性高，编码器实时反馈对比，仪器运行更加稳定。4) 提供多种模式的I/O口，兼容不同厂家的气相色谱。5) 自动化程度高，无人值守，24小时不间断工作。6) 外形美观、体积小、重量轻、安装方便、通用性强。7) 进样推杆采用缓冲式机构，减小了进样死体积。8) 样品盘采用绝对位置编码器，弥补了运行过程中的累积误差。9) 仪器采用模块化设计，内部采用双线CAN通讯机制，功能模块扩展性强。10) 采用精密马达驱动，提供多种驱动速度，进样速度稳定，进样定量精确。11) 提供通用的modbus通讯协议及USB通用接口，方便用户上位机控制程序的开发。12) 安全的错误校验，用户输入数据后，系统对数据进行校验，使仪器运行更加安全。13) PC端上位机软件全反控，提高用户使用效率。14) 160位数样品盘扩展，支持双塔进样，同步进样的时间重现性小于1/1000秒。15) 具备条形码码扫描样品功能和样品温控功能,满足用户多方面需要。创新点：有效样品位，从原来的19位，增加到22位，最多可达到24位，满足用户的日常需要。控制软件操作方面得到进一步的提升。 安诺气相自动进样器3016C

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）

1) 操作简便，22位大样品盘和5.0英寸的可视化人机交互式触控界面。2) 操作智能，用户输入模式，实现智能化提示逐步输入。3) 稳定性高，编码器实时反馈对比，仪器运行更加稳定。4) 提供多种模式的I/O口，兼容不同厂家的气相色谱。5) 自动化程度高，无人值守，24小时不间断工作。6) 外形美观、体积小、重量轻、安装方便、通用性强。7) 进样推杆采用缓冲式机构，减小了进样死体积。8) 样品盘采用位置编码器，弥补了运行过程中的累积误差。9) 仪器采用模块化设计，内部采用双线CAN通讯机制，功能模块扩展性强。10) 采用精密马达驱动，提供多种驱动速度，进样速度稳定，进样定量精确。11) 提供通用的modbus通讯协议及USB通用接口，方便用户上位机控制程序的开发。12) 安全的错误校验，用户输入数据后，系统对数据进行校验，使仪器运行更加安全。13) PC端上位机软件全反控，提高用户使用效率。14) 160位数样品盘扩展，支持双塔进样，同步进样的时间重现性小于1/1000秒。15) 具备条形码码扫描样品功能和样品温控功能,满足用户多方面需要。创新点：安诺自动进样器3016C 与本公司上一代产品3016A相比,主要样品盘位数上不同，3016C全新升级，采用24位样品盘，给客户更多的选择空间。 安诺自动进样器3016C