当前位置: 仪器信息网 > 行业主题 > >

精密测试

仪器信息网精密测试专题为您整合精密测试相关的最新文章,在精密测试专题,您不仅可以免费浏览精密测试的资讯, 同时您还可以浏览精密测试的相关资料、解决方案,参与社区精密测试话题讨论。

精密测试相关的资讯

  • 精密测试技术及仪器国家重点实验室开放课题申请
    6月10日,精密测试技术及仪器国家重点实验室(天津大学)发布2022年度开放课题申请通知。申请时间为2022年06月11日~06月30日,资助金额不超过8万元人民币,资助期限不超过3年,课题起始时间为2022年09月01日。一、申请指南与条件本次申请在重点实验室研究方向内自主立题进行申请,可重点聚焦下述研究范围,同时,需提出本实验室固定研究人员做联系人。1、极限测量理论与技术 (1)微纳测试新方法 针对微电子、光电子等先进制造领域的发展需求,研究高分辨力、多尺度的 扫描探针/光学显微测试新方法,在极限空间分辨力和超快测量等方面取得突破; 研究基于新型材料的传感器件特性表征与测量方法;研究分子水平生物过程的测 量方法,为生命科学研究提供更为先进的研究手段;研究重大工程实践中的微纳 测量问题,发展现场复杂环境下的精密测量方法与技术。 (2)新型三维传感及测量技术 新型三维传感及测量技术在超精密加工、智能制造、生物医学、材料科学等 领域具有重要的研究价值和现实意义,开放课题聚焦以光谱色散扫描、衍射光学 投影、二维超表面、近场光学为核心的新型微结构三维测量技术: ① 低反射率微结构三维测量技术; ② 基于衍射光学线激光扫描测量技术; ③ 超表面微纳光学系统技术; ④ 近场光学探针超分辨成像技术。 (3)半导体缺陷测试技术研究方向 以第三代和第四代半导体晶圆/片、芯片、器件等国家战略性材料产业的重 大检测需求以及国际学术前沿为背景,开展半导体缺陷形成与调控机理测试研 究,为国家制备高质量半导体与工程应用提供技术支持。征集下列范围内研究课 题: ① 面向金刚石、氧化镓、氮化铝等第四代半导体缺陷形成与调控测试研究; ② 面向 4H-SiC、GaN 等第三代半导体缺陷形成与调控测试研究; ③ 基于半导体晶片离子、中子、质子、电子等辐照缺陷的形成与退火调控 测试研究。2、微纳制造与微传感器 (1)光学自由曲面制造与评价新方法 以空间遥感、全景成像、虚拟现实、短焦投影等重点领域内的大视场光学系 统需求为背景,重点研究光学自由曲面应用于大视场高像质光学系统制造的关键 技术,研究具有可加工性的连续自由曲面空间表达和数学实现方法,研究多参数 控制下面型设计及像差优化理论,研究自由曲面面形和装配误差对光学性能的影响规律,完善自由曲面光学系统设计理论。研究纳米切削机理,研究刀具伺服技 术在加工自由曲面时的误差模型、误差补偿方法和关键技术,进一步发展自由曲 面加工方法。 面向复杂光学自由曲面表面形貌高精度自动化快速测量需求,突破测量精度 与测量动态范围的制衡,研究全维度、全频段测量评价新方法。研究跨尺度多物 理量综合测量原理,解决极限测量空间限制测量难题;研制高端智能化测量仪器 装置,实现真正意义上任意未知光学自由曲面高精度全自动测量。研究核心高精 度标定及复原新算法,构建系统误差智能补偿数学模型,制定应用端为基础的科 学评价策略,完善光学自由曲面测量理论体系。 (2)原子及近原子尺度制造新方法 针对在下一代核心器件与高端传感器的巨大潜在驱动下制造精度再一次提 升并接近材料极限的趋势,提前布局亚纳米至原子精度、原子及近原子尺度制造 新方法、新技术的探索研究。采用特殊波段的电磁辐照以及电化学等方法,研究 材料在亚纳米至原子尺度下的增减机理与加工极限,构建过程模拟、可控性与工艺优化、加工质量评价等关键技术体系;研究原子及近原子尺度制造与纳米精度 制造的工艺衔接、表面状态演化等跨尺度问题。 3、精密测量与制造智能 (1)声学无损检测研究 声学无损检测研究面向航空航天、石油石化、能源电力、深海远洋等重大行 业需求为背景,重点研究基于包括常规超声、电磁超声、合成孔径超声等超声检 测技术,基于超声导波检测技术,光纤光学传感等无损检测技术,海底自主航行 智能球及海洋声学检测技术。开放课题选题定位于新型检测技术的基础理论早期研究与探索: ① 海洋环境监测的多参数传感器研发与应用; ② 基于压电材料的面阵声发射传感器研制。 (2)海洋磁场检测技术与磁流体动力学研究 海洋磁场检测技术以海洋资源探测、海洋环境保护以及军事海洋学等重点领 域内的磁场精密测量需求为背景,重点研究基于激光技术的磁场测量新原理、新 型激光磁场探测处理技术及新型激光海洋磁场精密测量装置。 磁流体动力学研究方向以航空、航天及航海等重点领域内的高精度传感需求 为背景,重点研究基于磁流体动力学的惯性传感新原理、新型磁流体动力学惯性 传感技术及器件、新型磁流体动力学高精度姿态测量装置、液态金属的灌装和密 封、与内外电极的浸润性调节和新型高密度液态金属材料的研制。 (3)激光与光电测试技术 以先进制造、航空航天、能源交通等重点领域内的精密测量需求为背景,重 点研究基于激光与光电传感新原理、新型光电探测处理技术及器件,具有重要学 术价值和重大工程应用前景的几何量测量新方法、新技术、新系统。开放课题选 题与设置定位于基础原理探索和创新技术的早期研究与验证,为后续技术研发与 工程应用提供源头动力。征集下列范围内研究课题: ① 面向先进制造的高精度几何量测量新原理、方法与技术;② 高动态条件下多自由度几何量测量新原理、方法与技术;③ 面向现场非可控环境精密测量的精度控制与误差修正方法与技术; (4)高性能声/光子晶体微腔与传感技术 针对航空航天、先进制造、智能装备等重点领域对高精度传感的需求,重点 研究基于声/光子晶体的高精度传感新原理、新型声光耦合技术与传感器件;研 究基于能带拓扑的高性能声/光子晶体微腔设计方法,新型声光传感器件特性表 征与测量方法。开放课题定位于基础理论探索和前瞻性创新技术的早期研究,为后续技术研发与工程应用提供源头动力。 (5)水下传感网络时间同步技术 以水下多节点分布式探测、识别与跟踪领域内的时钟参数精密测量需求为背 景,重点研究水下传感网络中高精度的时钟参数估计方法和低能耗的时间同步方案设计,力图改善水下传感网络的协同工作性能。开放课题选题定位于基础理论 和方法的早期研究与探索: ① 面向水下蜂窝网络的高精度的时钟参数估计方法; ② 面向节点随机部署水下传感网络的时间同步方案;③ 节点时间同步与被动目标定位的联合方案设计。 4、生物与环境检测技术及仪器 征集下列范围内研究课题: (1)海洋生物电生理检测技术及仪器 以鱼类等海洋经济物种为研究对象,探究听觉行为等国际学术前沿问题,研 究涉及脑电传感器、放大器、滤波器等方面的脑电检测技术及仪器,开放课题选 题定位于基础理论和方法的早期研究与探索: ① 基于听觉诱发电位响应的传感技术; ② 脑电电位放大器及信号增强方法; ③ 脑电电位滤波器件设计与构建。 (2)生物信息检测技术及仪器 围绕精准诊断、智慧医疗和食品安全等关系国民生命健康的重大检测需求, 以世界科技前沿和经济主战场为背景,研究基于微流体、纳流体和柔性传感器的 生物信息检测仪器及设备,推动现代检测技术与重大疾病诊断和慢病监测技术的 融合创新,开放课题选题定位于基础理论和方法的早期研究与探索: ① 基于纳米颗粒耦合的高灵敏度电化学传感技术; ② 基于喷墨打印的柔性传感器制造技术;③ 基于功能化微针的慢性病无创监测技术;④ 生物传感器的表面结构化修饰及信号增强方法; ⑤ 基于纳米光子的高灵敏度生物传感器; ⑥ 基于纳米孔道的高灵敏生物检测技术。此外,本次申请优先考虑与精密测试技术及仪器国家重点实验室有实质性合作研究的申请人或申请单位,并提供证明材料(如合作发表的高水平论文、项目、专利等);本校教职工和学生不能申请。二、申请材料经专家评审和实验室学术委员会批准的课题,可获得实验室开放基金资助。申请人需提交的材料有:电子申请书(WORD 或 PDF 格式)和纸质原件一式三份,申请书原件需签名,申请者所在单位需同意并加盖公章(国内申请单位划拨经费时会涉及到财务部门,因此需要法人级别的申请单位盖章;国外可只签名);电子版文件统一命名为“所属研究方向-单位-姓名”(所属研究方向详见申请书简表)。在申请受理截止时间06月30日前将相关证明材料及电子版申请书发送到指定的邮箱;纸质申请书原件(三份)最迟07月15日前邮寄到重点实验室。三、开放课题的经费使用及日常管理根据天津大学经费管理办法,获得资助的开放课题经费分期拨款到国内承担单位,经费应严格按照科技部、财政部《国家重点实验室专项经费管理办法》相关财务规定使用。凡申请拨款的课题负责人均需事先提供当次拨款金额发票,并在课题中期检查和结题时,提供经费使用情况说明并加盖有效的单位财务公章。重点实验室将通过开放课题进一步加强与课题承担单位的合作与交流,课题申请除相关研究内容外,需说明与重点实验室的合作或交流方式。为方便开放课题联络、运行和管理,所有申请课题都需指定精仪国家重点实验室固定研究人员作为联系人。同时,拟利用重点实验室条件进行开放课题研究的,请通过联系人协调,实验室将尽力解决好研究人员的相关工作条件。请申请者仔细阅读《精密测试技术及仪器国家重点实验室开放课题管理办法》,并严格按照管理办法的规定进行申请,凡不符合规定的将不予受理。四、联系方式联 系 人:王明方通信地址:天津市南开区卫津路 92 号天津大学17号楼东配楼精仪国家重点实验室邮政编码:300072联系电话:022-27406643传 真:022-27404778电子邮箱:pilab@tju.edu.cn附件1:精密测试技术及仪器国家重点实验室开放课题申请书.docx附件2:精密测试技术及仪器国家重点实验室开放课题管理办法.pdf精密测试技术及仪器国家重点实验室2022年06月10日
  • 基础司赴天津大学精密测试技术国家重点实验室调研
    为调研高校基础研究和国家重点实验室状况,2月12日,基础司专程组织全司人员到天津大学考察了精密测试技术及仪器国家重点实验室。   天津大学舒歌群副校长全面介绍了学校最近几年的科研、教学情况,特别是学校承担基础研究重大项目、自然科学基金课题和实验室运行情况。由于高度重视基础研究,学校在实验室建设、争取973计划、863计划重大项目等方面积极性高、主动性强。目前在内燃机燃烧理论、光学自由曲面制造、极端环境下传感器研究等方面承担了4个973计划重大项目,取得了多项重要进展。同时天津大学高度重视微纳制造与测试学科的发展,投入经费近1亿元,建成了高水平的研究平台,还从国外引进了房丰州教授等一批有影响力的专家,在MEMS动态测试、自由曲面超精密切削、复杂曲面微加工、脆性材料放电-超声复合加工等方面取得了多项成果。国家重点实验室主任胡小唐教授介绍了实验室的主要发展方向。基础司人员认真听取了实验室在光电测试技术、微纳测试、超精密与微纳结构加工、MEMS方面的主要工作,参观了MEMS平台超净实验室,了解了学校在射频MEMS、自由曲面光学元件、微纳制造装备和高端科学测试仪器等方向的发展规划。   这次调研对于了解和认识基础研究形势,做好“十二五”战略规划研究,增进基础司与高校和国家重点实验室的联系有积极的意义。
  • 英研制最精密人造胃 可用于食品药品测试
    在英国食品研究所的实验室,研究人员正在检查动态胃模型设备,这个设备被认为是世界上第一个也是最精密的人造胃,可用于食品及药品测试。(图片提供:英国食品研究所)   英国研究人员正在开发一种人造胃,相信这将是世界上第一个也是最精密的人造胃。   这种人造胃将能解答食品结构、生物活性成分潜力和普通食品安全等问题,并且经过进一步开发,这种装置能够替代或是先于高成本的人体生物实验,从而在药品测试中对药物进行评估。   这一内脏模型由英国食品研究所的科学家负责研发,这可能是目前唯一的能够把消化时出现的物理、机械和生物化学环境知识结合在一起的人类胃模型。正确理解食物是如何被消化的是食品工业继续创新的关键,尤其是对不断增加的新的功能性和特殊食品领域以及筛选具有生物活性潜力的化合物来说尤为如此。   通过体外实验模拟胃里来自食物和药物的化学物质、营养物质和活动的代谢、消化和排放特点,一直是一个尚未得到高度实现的领域。对食品工程学关注的增加,尤其是对食品中已认定营养物质、维生素和微量植物成份等包含物关注的增加,需要对这些化合物的消化、吸收、代谢和排泄具有更准确的理解。同时,针对合理剂量形式的设计而不断出台的药品规则也刺激了对开发一种具有先兆性胃模型的兴趣,这个模型可以用来描述药物的释放、分解和分布。   该项目的负责人Martin Wickham博士表示:“许多食品公司都已经在使用这个模型了。但是,目前它们都是把自己的研究直接外包给英国食品研究所。”   随着开发内脏模型的科学家正在进行最后的收尾工作,在未来的12到18个月里,这些公司或许就可以购买并在内部安装模型内脏,协助自己的研究和开发工作。   Wickham博士介绍说,原型已于大约两年前开发出来,分成三个部分,能够反映真实的人类胃部活动。第一部分模拟胃部的主体,以不均匀的混合为特点,随后就是独特的胃空状态。第二部分是胃部叫做窦的部分的模型,它以能够分解食物结构的较强机械力为特点。最后一部分模拟小肠(十二指肠)中的情况,包括pH值的变化。Wickham说:“我们想要开发出与人类系统相近的模型。”   如果最高级内脏模型能够按照原计划继续进行的话,那么食品行业的测试可在18个月后得以实现。(群芳)
  • 清华大学精密测试及仪器国家重点实验室落户天津宝坻
    日前,清华大学精密测试技术及仪器国家重点实验室(天津)应用研发及成果转化基地项目签约仪式在宝坻宾馆举行。区委书记孟庆松,清华大学原副校长、校务委 员会副主任郑燕康,区委副书记、区长李建成,区委常委、区委办公室主任王宝雨,副区长宋首文,区委书记助理、宝坻经济开发区管委会党委书记王浩出席。  孟庆松、李建成欢迎郑燕康一行,对清华大学给予宝坻的支持表示感谢。他们说,清华大学紫荆创新研究院的成立,吸引了众多专家学者和优质项目落户 宝坻,为宝坻发展增添了动力。希望清华大学的专家学者们以清华大学紫荆研究院为合作平台,以此次项目签约为新的契机,加大对宝坻的对外宣传推介力度,吸引 更多人才来宝坻创业发展,推动科技成果转化。宝坻区委、区政府将一如既往地提供优质服务,各方面携手打造科技创新高地。  郑燕康说,宝坻高度重视创新驱动发展,大力实施创新创业工程,建成了一批科技孵化转化载体,引进了一批高新技术企业,营造形成了大众创业、万众 创新的良好氛围,为地区发展积蓄了充足后劲、促进了发展动能转换。他表示,将在推动签约项目加快建设、不断扩大合作成果的基础上,积极牵线搭桥,介绍更多 的科技人才来宝坻创业,让大批高水平科研成果在宝坻转化,形成现实生产力,为宝坻转型发展提供科技支撑。  京津新城管委会与清华大学有关方面签订了合作协议。根据协议,清华大学精密测试技术及仪器国家重点实验室、清华大学紫荆创新研究院将在京津新城设立成果转化基地,围绕激光测量核心技术,开展相关精密测量仪器和设备的研发试验及高端制造技术产业化应用。
  • 精密测量仪器产业发展与制造业数字化转型的思考与建议——访中国计量测试学会秘书长马爱文
    近日,第3届高端测量仪器国际论坛暨第13届精密工程测量与仪器国际会议(IFMI & ISPEMI 2024)在山东青岛成功举办。会议邀请各国精密工程测量与仪器领域的高层科学家、专家与业界领袖,就国际精密工程测量与仪器领域面临的重大机遇、重大科学问题和关键技术问题展开深入研讨,展望其未来发展方向和技术路线等。会议期间,仪器信息网特别策划了专访环节,荣幸地邀请到了中国计量学会秘书马爱文,就我国精密测量仪器产业发展现状与建议、精密测量技术未来发展方向、制造业转型升级面临的挑战等话题展开分享。国产精密测量仪器产业发展面临瓶颈马爱文秘书长表示,“国内精密测量仪器的发展正面临瓶颈期。从更宏观的视角审视,精密测量技术是社会发展水平的缩影。我们过去常言,测得准才能造得精。这意味着,只有不断推进高精度测量仪器的研发与应用,才能引领产品向更高质量、更高精度迈进。以机械制造业为例,要实现高精尖产品的制造,其背后的工业母机必须具备远超产品本身的精度标准,而测量技术则需再上一层楼,至少达到母机精度的三分之一以上额外精度,方能确保产品的质量。然而,不可否认的是,我国在机械加工领域,包括精度、可靠性等方面,仍面临诸多挑战,这也在一定程度上折射出我国精密测量仪器及其技术与国际先进水平之间的显著差距。更为严峻的是,国际上的高精度产品禁运政策,如同一道无形的壁垒,严重制约了我国多个产业,尤其是高精度仪器仪表产业的发展。但我坚信,挑战与机遇并存,中华民族自古以来便以坚韧不拔、勇于探索著称,面对重重困难,我们定能迎难而上,研发出具有自主知识产权的高精度测量仪器,满足社会高质量发展的迫切需求。”多措并举,推动精密仪器产业高质量发展马爱文秘书长进一步谈到:“推动精密仪器产业的全面发展,需采取多维度策略,首要且核心的是计量测试技术的坚实基础。2018年国际单位制迎来重大变革,将七个基本量被定义于基本物理常数之上,为全球测量技术领域树立了统一的基准线。然而,要精准定义这七个基本量、构建坚实的计量基准体系,仍面临漫长且艰巨的探索之路。鉴于此,国家应聚焦基础研究,攻克计量基准难题,研发高精度仪器,为技术转化与社会应用奠定基础。同时,仪器仪表产业需加大科研投入,加速成果转化,将创新应用于实践。国家与产业界共同努力,才能推动我国精密仪器产业的蓬勃发展。高精密测量仪器的性能,实为整个产业技术水平的集中展现。其内部集成的芯片、精密齿轮及诸多基础零部件,其性能与品质直接决定了仪器的测量精度。这些部件共同构建了一个精密而复杂的产品系统,而系统性问题的解决,如误差调控,便成为推动仪器仪表产业向前发展的关键所在。以激光干涉仪为例,其高精度的实现同样依赖于多元零部件的精密配合。因此,零部件的质量、设计思路、制造工艺等因素,均对精密测量仪器的整体精度产生影响。中国若要在高精度测量仪器领域取得突破,不仅需计量部门的不懈努力,更需整个产业链上下游的协同提升。近年来,我持续关注国产仪器与国外同行在性能与市场上的差距。从设计等多个维度来看,国产仪器已在众多领域展现出替代进口产品的强劲实力。然而,在稳定性和可靠性方面,国产仪器及设备存在一定短板。以机床制造为例,德国机床采用经过30年应力消除的钢材制作导轨,以确保长期精度稳定,而国内企业往往难以达到这种高标准,甚至存在直接使用未经充分应力消除的钢材制作导轨的情况。这直接导致机床在使用一两年后,因应力变化而影响测量精度,发生精度漂移。此现象并非个例,也广泛存在于各类精密测量与测试设备中。国产设备在初期往往表现出色,但长期使用后精度下降的问题较为突出。尽管国家已建立了严格的检定校准制度作为外部保障,但提升设备自身的稳定性和可靠性才是治本之策。此外,在科研领域,前沿理论的探索与现场实际应用的紧密结合也至关重要。针对仪器设备在不同应用环境下的性能变化,特别是测量精度的波动及其对最终结果的潜在影响,亟需深入探究。当前,我国计量体系已臻完善,国家计量院专注于计量基准的研究,各省计量院则负责计量标准的制定。同时,众多高校与科研院所也在测量技术领域深耕细作。我们应凝聚各方智慧与力量,共同推动高精度测量技术及仪器的研发与转化进程,以切实满足企业及社会发展的实际需求。当前,国家高度重视这一领域的协同发展,通过NQI等支撑项目,积极促进产学研深度融合,确保企业界的广泛参与。”AI与量子测量赋能精密测量技术发展聚焦精密测量技术,仪器厂商正积极拥抱人工智能(AI)技术,通过深度融合与创新应用,实现测量精度与效率的双重提升。对此,马爱文秘书长认为,人工智能与精密测量之间相辅相成,不可分割。精密测量借助人工智能的算法优化,显著提升了测量精度;然而,若过度聚焦于人工智能,可能导致对测试技术基础工艺及零部件材料研究的忽视,从而限制了测量技术的整体进步。因此,他强调两者应形成良性的互动循环,人工智能为精密测量提供算法支持,精密测量则为人工智能算法提供精确数据,共同推动整个系统性能的大幅提升。在探讨精密测量的未来发展方向时,马爱文秘书长则表示:“量子测量技术无疑是一个极具潜力和前瞻性的领域。随着2018年国际单位制中七个基本单位全面基于基本物理常数重新定义,人类社会正式迈入了量子时代,极大地促进了量子测量技术的发展。量子测量技术,简而言之,是利用量子、原子、分子等微观粒子作为测量工具,依托其独特的物理特性(如体积小、能量高、带电性、磁性等)来精确感知和测量外界环境的变化。这一技术因其极高的灵敏度,在精密测量领域展现出前所未有的优势,被视为未来发展的重要方向。然而,量子测量仍需攻克诸多技术难题,如离子干涉、离子阱的精确控制、单控温色芯技术的突破等。这些技术挑战要求我们在研发过程中不断创新,攻克难关,以实现量子测量技术的突破与应用。尽管如此,量子测量的潜力和价值不容忽视。它将成为人类认知世界、利用自然规律的重要工具。因此,我衷心希望仪器仪表产业能够紧跟量子测量技术的发展步伐,积极投入研发创新,推出具有自主知识产权的量子测量产品与设备。”精密测量:筑牢数字化与智能化转型的基石2024年3月,工信部等七部门联合印发《推动工业领域设备更新实施方案》,围绕推进新型工业化,以大规模工业设备更新为抓手,实施制造业技术改造升级工程,以数字化转型和绿色化升级为重点,推动制造业高端化、智能化、绿色化发展。针对此重大举措,马爱文秘书长发表了深刻见解:“数字化转型是一个多维度、深层次的变革过程。基于我在工业计量与测量领域的研究,以及对众多工业企业的实地考察,我深刻体会到,我国工业发展尚处在1.0至2.0的初级阶段,数字化与智能化水平与国际前沿存在显著差距,这主要受限于历史工业基础薄弱。然而,值得注意的是,国内大型企业已积极投身数字化、智能化、网络化转型,并初显成效,特别是在汽车制造业中,智能化技术的应用彻底革新了这一传统行业。关于精密测量技术,对于大多数工业企业而言,当前或许并不需要过于高端的测量设备;但在高端装备制造领域,如芯片制造与航空航天关键部件(如齿轮)的制造中,高精度测量仪器不可或缺。这种高精度需求推动了精密测量技术的发展,反过来精密测量技术也促进了工业企业的智能化与快速化进程。传感器作为智能化的基石,其高精度制造同样离不开先进测量技术的有力支撑。因此,精密测量技术与工业智能化之间形成了相辅相成、共同发展的良性循环。工信部最新推出的大规模设备更新政策,旨在通过优化生产工艺与流程,引领工业企业借助数字化转型实现制造质量的提升。在此过程中,我强烈建议加强对测量仪器与设备的集成应用,将其直接嵌入生产流程,确保产品质量的显著提升。以汽车制造业为例,高精度测量技术是机床与机器人高效运作的关键。只有确保机器人装配精准无误,才能组装出高质量汽车。因此,我们必须将计量与高精度测试技术融入设备更新与工艺改造之中,确保每一次升级都是对品质追求的深刻实践,而非简单的设备替换。此外,国家大力倡导的数字化转型及大数据应用,其根基源自精准的测量技术,特别是稳定可靠的高精度数据。这些数据不仅是提升产品质量的基石,也是节能减排、精细化管理及应对气候变化等战略决策的重要依据。因此,我们呼吁将计量与测试技术贯穿于产品全生命周期的每一个环节,从设计、研发、制造到检验、报废,全程赋能产业升级,减少资源浪费,促进可持续发展。同时,这也为测量仪器制造企业与供应商带来了前所未有的发展机遇,但前提是他们必须持续提供高质量的产品与服务,以满足市场的测量需求。”采访中,马爱文多次强调,精密测量技术不仅是产业升级的基石,更是国家高端科研不可或缺的支撑。作为科学研究的先行者,高精度的测量仪器应广泛服务于各科研领域,提供可靠的测量手段。与此同时,智慧城市、智慧交通、医疗及生命科学等领域都离不开精密的测量设备与仪器。我衷心希望,全国的仪器仪表制造企业能够瞄准社会需求,研发出更多高质量、高性能的测量仪器设备,共同促社会进步与发展。
  • 新疆计量院与北京航天计量测试技术研究所达成精密测量联合实验室共建协议
    为贯彻落实新疆维吾尔自治区与航天科技集团合作协议精神,推进质量强区建设,5月17日,新疆计量院与北京航天计量测试技术研究所在北京签署《精密测量联合实验室共建协议》,推进航天领域先进科研成果在新疆产业应用方面的落地应用和快速推广,助力新疆重点产业集群质量提升。双方本着“提升计量服务新疆高端产业及经济社会发展质量与水平”的发展思路,针对新疆风电、光伏、无人机、机器人、新材料、水资源、智慧农机、煤电等产业,在精密测量等领域通过优势互补、技术共享、成果转移转化等方式,引进北京航天计量测试研究所先进的计量测试能力和科技成果为新疆产业发展和质量提升作出贡献。在此基础上共同申请自治区重点实验室、技术创新中心等创新平台。按照协议规定,双方将开展人才培养、技术交流、项目研讨及共同申报、制定计量技术规范/团体标准等多种形式的合作。北京航天计量测试技术研究所为新疆计量院提供精密测量技术等方面的技术培训,支持在大型装备、无人机等方面的能力建设,帮助建立相关的地方技术规范;建立联合科研机制,共同探索以计量数据的验证与应用为核心的精密计量服务模式。下一步,新疆计量院将充分借助北京航天计量测试技术研究所品牌和技术优势,以签署《精密测量联合实验室共建协议》为契机,探索和拓展双方合作的深度和广度,提升精密仪器测量能力水平,高效服务自治区“八大产业集群”建设,为质量强区贡献计量力量。
  • 致真精密仪器获千万级天使轮融资 聚焦微电子领域测试设备研发
    近日,致真精密仪器(青岛)有限公司(以下简称“致真精密仪器”)已完成千万级天使轮融资,投资方为青岛微电子创新中心有限公司,募集资金主要用于新产品研发、人才团队建设、市场开拓以及知识产权保护等业务。  致真精密仪器成立于2019年,是北京航空航天大学集成电路学院和北京航空航天大学青岛研究院孵化的高科技公司。主要业务为微电子领域测试设备的研发制造和销售,包括磁性芯片产线测试设备和高端科研仪器,致力于解决科研和产业中,尤其是磁性芯片研发领域的卡脖子的、国内尚未解决的仪器设备方面的难题。  致真精密仪器官网显示,依托北航集成电路学院和北航青岛研究院,公司于2020年研发出国内首台商业化高分辨率磁光克尔成像综合测试系统并推向市场。并相继研发完成高精度磁滞回线测量仪、晶圆级磁场探针台、晶圆磁性成像系统等多款高科技产品,已与清华大学、中国科学院物理研究所等建立了密切的合作关系。
  • 中科科仪控股公司中科科美研制的高精密镀膜装置在先进光源技术研发与测试平台正式运行
    在庆祝中国共产党百年华诞之际,由国家发改委立项支持、中科院高能物理研究所承建的高能同步辐射光源(HEPS)首台科研设备于6月28日上午安装,为其提供技术研发与测试支撑能力的先进光源技术研发与测试平台(PAPS)启动试运行。其中,中科科仪控股公司中科科美研制的直线式劳埃透镜镀膜装置及纳米聚焦镜镀膜装置也于同一天正式投入使用。直线式劳埃透镜镀制装置及纳米聚焦镜镀制装置可实现各类高能物理装置聚焦镜、单色镜、劳埃镜、纳米聚焦镜等膜层制备。在两装置研制过程中,中科科美突破了多项先进制造技术:精密加工制造技术,实现大型真空腔室及复杂运动系统精密加工与装配、减震及超洁净等严苛设计指标;大型真空系统超高真空获得技术,实现结构复杂、内部零部件放气量大的大型真空腔室系统极限真空度达到10-6Pa;高精度直线运动控制技术,实现长距离导轨运行平行度达到微米量级、运动系统速率稳定性控制在千万之一以内;复杂镀膜工艺技术,实现高精度纳米量级万层镀膜工艺,膜厚精度控制在0.1纳米以内。经相关主管部门和院所专家委员会现场测试,高精密镀膜装置结构设计合理、制造工艺先进、主要性能指标达到国际同类产品水平,填补了该领域内多项国内技术空白。直线式劳埃透镜镀制装置HEPS是国家“十三五”重大科技基础设施项目之一,该项目于2019年6月29日开工建设,建设周期6.5年。建成时,HEPS将成为中国第一台高能量同步辐射光源之一,为基础科学和工程科学领域原创性、突破性创新研究提供重要支撑平台。中科科仪控股公司中科科美凭借在真空系统集成领域深厚的专业技术积淀、强大的整体方案解决能力和一站式服务能力参与到该项目中,为国家重大科技基础设施项目实施和技术攻关贡献了力量。
  • 1688万!北京理工大学超精密低噪声测试平台系统、场发射环境扫描电子显微镜等采购项目
    一、项目基本情况1.项目编号:CFTC-BJ01-2311044项目名称:北京理工大学超精密低噪声测试平台系统采购预算金额:490.000000 万元(人民币)采购需求:采购标的用途数量是否接受进口产品投标简要技术参数或要求描述超精密低噪声测试平台系统用于教学及科研1套是详见招标文件第四章“货物需求一览表及技术规格”合同履行期限:签订合同之日起至质保期结束。本项目( 不接受 )联合体投标。2.项目编号:CFTC-BJ01-2311043项目名称:北京理工大学低温、强磁场、高压显微红外测试系统采购预算金额:306.000000 万元(人民币)采购需求:采购标的用途数量是否接受进口产品投标简要技术参数或要求描述低温、强磁场、高压显微红外测试系统用于教学及科研1套是详见招标文件第四章“货物需求一览表及技术规格”合同履行期限:签订合同之日起至质保期结束。本项目( 不接受 )联合体投标。3.项目编号:GXTC-A1-23630980项目名称:北京理工大学场发射环境扫描电子显微镜采购预算金额:462.000000 万元(人民币)最高限价(如有):462.000000 万元(人民币)采购需求:序号货物名称主要规格单位数量交货时间交货地点是否接受进口产品投标1北京理工大学场发射环境扫描电子显微镜采购详见附件套1签订合同之日起10个月内货到采购人指定地点并安装调试验收完毕北京理工大学西山实验区是合同履行期限:签订合同之日起10个月内货到采购人指定地点并安装调试验收完毕 。本项目( 不接受 )联合体投标。4.项目编号:CFTC-BJO1-2311045项目名称:北京理工大学红外焦平面探测器综合测试与成像设备采购预算金额:430.000000 万元(人民币)采购需求:采购标的用途数量是否接受进口产品投标简要技术参数或要求描述红外焦平面探测器综合测试与成像设备教学及科研1套是详见招标文件第四章“货物需求一览表及技术规格”合同履行期限:签订合同之日起至质保期结束。本项目( 不接受 )联合体投标。二、获取招标文件时间:2023年12月04日 至 2023年12月11日,每天上午8:30至12:00,下午12:00至16:30。(北京时间,法定节假日除外)地点:北京市朝阳区东三环南路甲52号顺迈金钻国际商务中心9层9C方式:现场获取售价:¥500.0 元,本公告包含的招标文件售价总和三、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:北京理工大学     地址:北京市海淀区中关村南大街5号        联系方式:陈老师010-68912384       2.采购代理机构信息名 称:国金招标有限公司            地 址:北京市朝阳区东三环南路甲52号顺迈金钻国际商务中心9层9C            联系方式:杨振豪、刘晓红、孙涛、王树凡、张含勇、王珊珊、边璐、谢丹丹010-53681306/1309(获取采购文件电话:010-53670136)            3.项目联系方式项目联系人:杨振豪、刘晓红、孙涛、王树凡、张含勇、王珊珊、边璐、谢丹丹电 话:  010-53681306/1309(获取采购文件电话:010-53670136)
  • 高精密3D打印助推精密零部件低成本快速交付
    导语: 制造业是国家生命的命脉,精密制造是未来制造业发展的一种趋势。2018年,全球精密机加工市场规模达到2160亿美元,同比增长1.9%。精密制造业覆盖航空、医疗、汽车、消费电子、通信等各个领域。现阶段,中国精密制造业总体呈现区域发展不均衡、企业规模较小、实力较弱、产值增长较快等特点,且难以协调厂商需求的批量生产、成本可控与客户需求的产品质量稳定性、一致性之间的矛盾。高精密3D打印作为先进制造业的重要组成部分,解决了传统加工工艺过程复杂、成本高、难度大的痛点,成为现代精密制造业不可缺少的“产业新力量”精密制造业现状:需求大,难度高,投入大 精密制造业主要包括精密和超精密加工技术、制造自动化两大领域,前者追求加工上的精度和表面质量极限,后者包括了产品设计、制造和管理的自动化,两者是密切合作、相辅相成的关系,皆具有全局的、决定性的作用,是先进制造技术的支柱。精密和超精密机加工行业一直是劳动密集、资金密集和技术密集型行业,行业门槛较高,企业需达到一定规模才能产生利润。自动化精密模具包括结构工艺复杂的成型模具和高精度成型模具。结构工艺复杂的模具是在较小的模具体积上需要做出很多功能的实现;高精度模具主要是指成型的产品尺寸变化微小,一致性非常高,模具往往体积不大,但造价高昂。 根据罗兰贝格数据统计,2011-2018年,全球精密机加工市场规模复合年增长率为0.2%;到2018年,全球精密机加工市场规模达到2160亿美元,同比增长1.9%。其中,全球精密机加工外包市场规模达1480亿美元,占全球总规模的69%。资料来源:罗兰贝格 前瞻产业研究院整理 精密制造业提供的是制造业的关键零部件,是制造业的最顶端,利润最丰厚的核心部分。从规模上来看,精密制造业可以覆盖整个制造业的大约三分之一。精密制造主要用于生产复杂的零件及制成品的完整组建,具体领域包括航空、医疗、汽车、消费电子、通信等等。得益于这些下游领域的需求支撑,全球精密制造业市场保持稳定。 精密制造业技术永恒的主题就是高效率与高精度。目前,中国的制造业与世界制造业强国相比仍有较大差距,其中最突出的表现之一是精密零部件的加工能力滞后,主要因其在质量、一致性、耐用性等方面的要求非常高。虽然中国精密零部件加工厂商数量众多,但技术水平和加工能力参差不齐。即使部分的国内配套加工厂商通过购进先进的生产设备等方式可以达到精密零部件的加工质量要求,但却常常难以在批量生产、成本可控的条件下保持产品质量的稳定性和一致性。摩方批量打印齿轮 一般来说,高质量精密零部件加工制造不仅需要先进的生产设备等硬件配备,更需要根据部件的产品特点和客户需求,设计和实施科学合理的生产工艺,平衡加工质量、产品交期和成本控制等多个相互影响的制约因素,同时,还要实现设备、工具和人员等生产资源的优化组合。总体而言,这是一个需要多项投入、多方考量、环环把控的行业。 那么,面对精密制造业市场的巨大刚性需求,以及国家振兴精密制造业的发展趋势,是否可以实现既满足较高的精密产品质量与技术需求、又能实现可控的时间和成本投入?高精密3D打印——现代精密制造的“产业新力量” 在传统加工工艺无法满足高质量精密零部件快速交付需求的现状下,市场需求将目光逐步引导至近些年高速发展的增材制造工艺。增材制造是先进制造业的重要组成部分,随着全球范围内新一轮科技与产业革命的蓬勃兴起,世界各国纷纷将其作为未来产业发展的新增长点。中国《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》,《中国制造2025》等均把增材制造列入重点领域。 增材制造又称3D打印技术,它完全解决了传统加工工艺过程复杂、成本高、难度大等痛点,能够准确、快速、灵活设计各种复杂结构。而高精密3D打印更是成为现代精密制造业不可缺少的“产业新力量”,虽目前仍处于发展早期,但其突破复杂三维微纳结构器件的精密快速成型与直接生产制造,在微小精密部件的开发与小批量阶段,以“成型效率高、加工成本低”的突出优势受到高质量精密零部件加工市场的倍加青睐,而这种高效率的“时间差”带来的收益已经成为一些公司的利润来源。 目前在全球范围内,PμSL面投影立体光刻技术(Projection Micro Stereolithography) 是已经成熟商业化的能够实现高精密 3D 打印的的微纳光固化3D打印技术之一。PμSL在实验室阶段可实现几百纳米精度,已经商业化的产品可达几微米的打印精度,多见于深圳摩方科技的nanoArch系列微纳3D打印设备——全球首款商业化的 PμSL面投影微立体光刻技术微尺度3D打印设备产品,涵盖多款型号机型,可以提供2μm超高精度3D打印系统。PμSL 加工速度快、打印幅面大、加工成本低以及宽松的环境要求等特点,使其在工业应用领域已实现了内窥镜、导流钉、连接器、封装测试材料等部件的批量加工和应用,为国内外多个大型公司提供高精密加工方案。 在此列举2个高精密3D打印应用较为广泛的案例:连接器与内窥镜。连接器尺寸5.65mm*2mm*2.8mm,最小pin间距0.14mm,最小壁厚0.1mm;内窥镜端部座中的圆管壁厚为70μm,管径1mm,高度4mm。精度要求皆为±10-25μm。CNC和开模注塑很难加工这种逼近极限的结构,深圳摩方公司可以在约1-2小时内就加工出来,最快一天内交付。同时,也极大的降低了制造成本。深圳摩方——助力振兴中国精密制造业 振兴精密制造业是中国经济跨越发展的重要一环。着眼未来,借助高精密3D打印设备和技术来提升零部件制造的精度,将成为精密零部件制造的一大趋势。 从工业市场出发,效率和成本是决定盈利与否的关键因素。深圳摩方的高精密3D打印设备与技术,在缩短制造周期、降低制造成本、提升产品性能等方面,很好的契合了精密制造业创新发展的技术精度需求与市场盈利需求。中国精密制造实现振兴将如虎添翼,未来可期。
  • 高精密3D打印助推精密零部件低成本快速交付
    导语: 制造业是国家生命的命脉,精密制造是未来制造业发展的一种趋势。2018年,全球精密机加工市场规模达到2160亿美元,同比增长1.9%。精密制造业覆盖航空、医疗、汽车、消费电子、通信等各个领域。现阶段,中国精密制造业总体呈现区域发展不均衡、企业规模较小、实力较弱、产值增长较快等特点,且难以协调厂商需求的批量生产、成本可控与客户需求的产品质量稳定性、一致性之间的矛盾。高精密3D打印作为先进制造业的重要组成部分,解决了传统加工工艺过程复杂、成本高、难度大的痛点,成为现代精密制造业不可缺少的“产业新力量”精密制造业现状:需求大,难度高,投入大 精密制造业主要包括精密和超精密加工技术、制造自动化两大领域,前者追求加工上的精度和表面质量极限,后者包括了产品设计、制造和管理的自动化,两者是密切合作、相辅相成的关系,皆具有全局的、决定性的作用,是先进制造技术的支柱。精密和超精密机加工行业一直是劳动密集、资金密集和技术密集型行业,行业门槛较高,企业需达到一定规模才能产生利润。自动化精密模具包括结构工艺复杂的成型模具和高精度成型模具。结构工艺复杂的模具是在较小的模具体积上需要做出很多功能的实现;高精度模具主要是指成型的产品尺寸变化微小,一致性非常高,模具往往体积不大,但造价高昂。 根据罗兰贝格数据统计,2011-2018年,全球精密机加工市场规模复合年增长率为0.2%;到2018年,全球精密机加工市场规模达到2160亿美元,同比增长1.9%。其中,全球精密机加工外包市场规模达1480亿美元,占全球总规模的69%。资料来源:罗兰贝格 前瞻产业研究院整理 精密制造业提供的是制造业的关键零部件,是制造业的最顶端,利润最丰厚的核心部分。从规模上来看,精密制造业可以覆盖整个制造业的大约三分之一。精密制造主要用于生产复杂的零件及制成品的完整组建,具体领域包括航空、医疗、汽车、消费电子、通信等等。得益于这些下游领域的需求支撑,全球精密制造业市场保持稳定。 精密制造业技术永恒的主题就是高效率与高精度。目前,中国的制造业与世界制造业强国相比仍有较大差距,其中最突出的表现之一是精密零部件的加工能力滞后,主要因其在质量、一致性、耐用性等方面的要求非常高。虽然中国精密零部件加工厂商数量众多,但技术水平和加工能力参差不齐。即使部分的国内配套加工厂商通过购进先进的生产设备等方式可以达到精密零部件的加工质量要求,但却常常难以在批量生产、成本可控的条件下保持产品质量的稳定性和一致性。摩方批量打印齿轮 一般来说,高质量精密零部件加工制造不仅需要先进的生产设备等硬件配备,更需要根据部件的产品特点和客户需求,设计和实施科学合理的生产工艺,平衡加工质量、产品交期和成本控制等多个相互影响的制约因素,同时,还要实现设备、工具和人员等生产资源的优化组合。总体而言,这是一个需要多项投入、多方考量、环环把控的行业。 那么,面对精密制造业市场的巨大刚性需求,以及国家振兴精密制造业的发展趋势,是否可以实现既满足较高的精密产品质量与技术需求、又能实现可控的时间和成本投入?高精密3D打印——现代精密制造的“产业新力量” 在传统加工工艺无法满足高质量精密零部件快速交付需求的现状下,市场需求将目光逐步引导至近些年高速发展的增材制造工艺。增材制造是先进制造业的重要组成部分,随着全球范围内新一轮科技与产业革命的蓬勃兴起,世界各国纷纷将其作为未来产业发展的新增长点。中国《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》,《中国制造2025》等均把增材制造列入重点领域。 增材制造又称3D打印技术,它完全解决了传统加工工艺过程复杂、成本高、难度大等痛点,能够准确、快速、灵活设计各种复杂结构。而高精密3D打印更是成为现代精密制造业不可缺少的“产业新力量”,虽目前仍处于发展早期,但其突破复杂三维微纳结构器件的精密快速成型与直接生产制造,在微小精密部件的开发与小批量阶段,以“成型效率高、加工成本低”的突出优势受到高质量精密零部件加工市场的倍加青睐,而这种高效率的“时间差”带来的收益已经成为一些公司的利润来源。 目前在全球范围内,PμSL面投影立体光刻技术(Projection Micro Stereolithography) 是已经成熟商业化的能够实现高精密 3D 打印的的微纳光固化3D打印技术之一。PμSL在实验室阶段可实现几百纳米精度,已经商业化的产品可达几微米的打印精度,多见于深圳摩方科技的nanoArch系列微纳3D打印设备——全球首款商业化的 PμSL面投影微立体光刻技术微尺度3D打印设备产品,涵盖多款型号机型,可以提供2μm超高精度3D打印系统。PμSL 加工速度快、打印幅面大、加工成本低以及宽松的环境要求等特点,使其在工业应用领域已实现了内窥镜、导流钉、连接器、封装测试材料等部件的批量加工和应用,为国内外多个大型公司提供高精密加工方案。 在此列举2个高精密3D打印应用较为广泛的案例:连接器与内窥镜。连接器尺寸5.65mm*2mm*2.8mm,最小pin间距0.14mm,最小壁厚0.1mm;内窥镜端部座中的圆管壁厚为70μm,管径1mm,高度4mm。精度要求皆为±10-25μm。CNC和开模注塑很难加工这种逼近极限的结构,深圳摩方公司可以在约1-2小时内就加工出来,最快一天内交付。同时,也极大的降低了制造成本。深圳摩方——助力振兴中国精密制造业 振兴精密制造业是中国经济跨越发展的重要一环。着眼未来,借助高精密3D打印设备和技术来提升零部件制造的精度,将成为精密零部件制造的一大趋势。 从工业市场出发,效率和成本是决定盈利与否的关键因素。深圳摩方的高精密3D打印设备与技术,在缩短制造周期、降低制造成本、提升产品性能等方面,很好的契合了精密制造业创新发展的技术精度需求与市场盈利需求。中国精密制造实现振兴将如虎添翼,未来可期。
  • 天津大学精密测试技术及仪器国家实验室入选海外高层次人才创新创业基地
    日前,天津市公布第二批海外高层次人才创新创业基地,天津大学2个市级重点实验室和1个设计中心成功入选。截止目前,天津大学已建成5个天津市海外高层次人才创新创业基地,为天津市引进高水平人才发挥了重要作用。   此次入选的3个创新创业基地是天津大学理学院的天津市低维功能材料物理与制备技术重点实验室、材料学院的天津市现代连接技术重点实验室、信息学院的天津市集成电路设计中心。该校第一批获批基地是化工学院的天津绿色化学化工实验室和精仪学院的精密测试技术及仪器国家重点实验室。   记者从天津市委组织部召开的天津市海外高层次人才创新创业基地建设推动会暨第二批人才基地授牌仪式上了解到,天津大学把“天津市海外高层次人才创新创业基地”建设作为海外高层次人才队伍建设的重要基础,重点结合学科未来发展的规划和布局,围绕优势学科和重点发展的科研方向,加强对海外高层次人才创新创业基地的规划和设计,统筹“985工程”、“211工程”建设项目和国家“111计划”项目,大力加强了基地的软件硬件基础建设,进一步强化了基地的国际交流与合作,为基地提高影响力和吸引力创造了重要的条件保障。   据了解,近两年来,天津大学大力实施人才强校战略,围绕国家和天津市关于引进海外高层次人才的要求部署,以海外高层次人才创新创业基地为平台,积极拓展人才引进的视野,大力创新人才队伍建设的体制机制,坚持“按需引进、突出重点,尽力而为、量力而行,以用为本、做好服务”的工作原则,按照学科发展的需要,引进人才、汇聚人才,使用人才、支持人才。该校入选国家“千人计划”17人,约占天津市入选国家“千人计划”创新型人才的一半。天津市“千人计划”29人,入选人数约占天津市“千人计划”创新型人才的三分之一左右。除“千人计划”外,该校近年引进的一位中国工程院院士和一位长江学者特聘教授暨国家杰出青年基金获得者就分别属于化工和信息两个基地。高水平人才的汇聚,有力地提升了该校师资队伍的整体水平。   背景:“111计划”项目   所谓“111计划”,是以国家重点学科为基础,从世界排名前100位的大学及研究机构的优势学科队伍中,引进、汇聚1000余名海外学术大师、学术骨干,配备一批国内优秀的科研骨干,形成高水平的研究队伍,建设100个左右世界一流的学科创新引智基地,努力创造具有国际影响的科技成果,提升学科的国际竞争力,提高我国高等学校的整体水平和国际地位。
  • 激光精密测量技术及应用——第二届精密测量与先进制造网络会议报告推荐
    德国“工业4.0”与”中国制造2025“发展战略,对高端装备中的超精密测量精度要求越来越高。激光因其高方向性、高单色性、高相干性等特点,具有高准确度、非接触、稳定性好等独特优点,在超精密加工和测量领域应用广泛。激光干涉仪以光波为载体,利用激光作为长度基准,是迄今公认的高精度、高灵敏度的测量仪器。激光束通过分光镜后,分成两束激光(参考光束和测量),分别经两个角锥反射镜反射后平行于出射光返回,通过分光镜后进行叠加(两束激光频率相同、振动方向相同且相位差恒定,即满足干涉条件),产生相长或相消。反射镜每移动半个激光波长,将产生一次完整的明暗干涉现象,通过接收到的明暗条纹变化及电子细分,即可求得距离变化(距离=干涉条纹数*激光半波长)。激光干涉仪可配合各种折射镜、反射镜等来作线性位置、速度、角度、真平度、真直度、平行度和垂直度等测量工作。激光干涉仪原理构造激光测距仪是利用激光对目标的距离进行准确测定的仪器,根据测量原理分为脉冲法和相位法。脉冲激光测距法由于激光发散角小,激光脉冲持续时间极短,瞬时功率极大可达兆瓦以上,可以达到极远的测程,广泛应用在地形地貌测量、地质勘探、工程施工测量、飞行器高度测量、人造地球卫星相关测距、天体之间距离测量等方面。第二届精密测量技术与先进制造网络会议期间,清华大学与哈尔滨工业大学两位专家将分享激光精密测量技术、仪器及应用。部分报告预告如下,点击报名  》》》清华大学精密仪器系系副主任/副教授 谈宜东《激光干涉精密测量技术、仪器及应用》(点击报名)谈宜东,清华大学精密仪器系长聘副教授,博士生导师,副系主任;基金委优秀青年科学基金获得者,英国皇家学会牛顿高级学者,教育部创新团队负责人。中国电子信息行业联合会光电产业委员会副会长、中国仪器仪表学会机械量测试仪器分会常务理事。主要从事激光技术和精密测量应用等方面的研究工作。作为负责人承担国家自然科学基金,装发和科工局测试仪器领域关键技术攻关项目,科技部重点研发计划课题,军科委基础加强,重大科学仪器专项等多个项目。在Nature Communications, PhotoniX, Optica, Bioelectronics and Biosensors, IEEE Transactions on Industrial Electronics等期刊发表SCI论文100余篇,授权发明专利37项,在国际会议Keynote/Plenary/Invited报告60余次。先后获日内瓦国际发明展金奖,中国激光杂志社主编推荐奖,中国光学工程学会技术发明一等奖,中国电子学会技术发明一、二等奖多项。【报告摘要】 以传统激光干涉为引,介绍清华大学激光精密测量及应用团队在双频激光器、干涉仪及在光刻机中的精密测量应用,并拓展到空间引力波测量。针对传统干涉测量需要配合靶镜的局限性,提出激光回馈测量原理,实现了无靶镜纳米测量,攻克了航空航天、先进制造和国防安全领域的无靶镜测量难题,并开展了多种应用研究,包括:位移测量、激光侦听、高精度激光测距及雷达技术等。哈尔滨工业大学副研究员 杨睿韬《短脉冲光频梳激光测距技术》(点击报名)杨睿韬,哈尔滨工业大学副研究员,博士生导师。研究方向为超精密激光干涉测量,重点攻关短脉冲/光频梳生成与稳频、光梳激光测距等关键技术,承担国家重点研发计划课题/子课题、国自然面上等项目,参与国家科技重大专项、欧盟计量联合研究计划等项目。获中国计量测试学会科技进步一等奖(序4/6)、全国优秀博士学位论文提名等奖项。担任国际SCI期刊Photonics客座编辑。发表学术论文20余篇,申请发明专利10余项,出版专著1部。指导哈工大优秀本科/硕士毕业论文共5人,指导大学生光电设计竞赛国赛一等奖等2项。【报告摘要】 激光测距技术是大范围、高精度空间几何量测量的核心技术基础。短脉冲光频梳的诞生极大的推动了该技术领域的发展,其独特的时域短脉冲序列、频域等间隔梳状多光谱特征,不仅大幅提高了经典的飞行时间、调制波测相、多波长干涉等测距方法的性能,更引领了一系列新型激光测距方法的发展。本报告分析了短脉冲光频梳激光测距方法及趋势,介绍了项目组在短脉冲光频梳激光测距领域的最新进展。更多详细日程如下:第二届精密测量与先进制造主题网络研讨会报告时间报告题目报告嘉宾单位职称12月14日上午09:00-09:30纳米级微区形态性能参数激光差动共焦多谱联用测量技术及仪器赵维谦北京理工大学 光电学院院长09:30-10:00扫描白光干涉表面形貌测量技术:原理及应用苏榕中国科学院上海光学精密机械研究所研究员10:00-10:30先进封装工艺中三维几何尺寸监控的挑战与布鲁克白光干涉技术的计量解决方案黄鹤布鲁克(北京)科技有限公司应用经理10:30-11:00激光干涉精密测量技术、仪器及应用谈宜东清华大学 精密仪器系系副主任/副教授11:00-11:30关节类坐标测量技术于连栋中国石油大学(华东)教授12月14日下午14:00-14:30基于相位辅助的复杂属性表面全场三维测量技术张宗华河北工业大学教授14:30-15:00短脉冲光频梳激光测距技术杨睿韬哈尔滨工业大学副研究员15:00-15:30机器人精密减速器及关节测试技术程慧明北京工业大学 博士研究生15:30-16:00纳米尺度精密计量技术与国家量值体系施玉书中国计量科学研究院纳米计量研究室主任/副研究员16:00-16:30尺寸测量,从检验走向控制与孪生李明上海大学教授为促进精密测量技术发展和应用,助力制造业高质量发展,仪器信息网联合哈尔滨工业大学精密仪器工程研究院,将于2023年12月14日举办第二届精密测量技术与先进制造网络会议,邀请业内资深专家及仪器企业技术专家分享主题报告,就制造中的精密测量技术等进行深入的交流探讨。报名页面:https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/precisionmes2023/
  • 谭久彬院士:高端精密装备精度测量基础理论与方法
    高端精密装备精度测量基础理论与方法谭久彬1 蒋庄德2 雒建斌3 叶 鑫4** 邾继贵5 刘小康6 刘 巍7 李宏伟4 谈宜东8 胡鹏程1 胡春光5 杨凌5 赖一楠4 苗鸿雁4 王岐东41. 哈尔滨工业大学 仪器科学与工程学院,哈尔滨 2. 西安交通大学 机械工程学院,西安3. 清华大学 机械工程系,北京4. 国家自然科学基金委员会 工程与材料科学部,北京 5. 天津大学 精密仪器与光电子工程学院,天津 6. 重庆理工大学 机械工程学院,重庆 7. 大连理工大学 机械工程学院,大连8. 清华大学 精密仪器系,北京 摘要完整而精确的测量信息获取是装备设计优化、制造过程调控和服役状态保持的基础,是实现重大装备“上水平”“高性能”的内在要素。本文分析了我国高端精密装备精度测量基础理论发展所面临的重大需求挑战,总结了当前高端精密装备制造精度测量理论、方法与技术领域的主要进展,凝炼了该领域未来5~10年的重大关键科学问题,探讨了前沿研究方向和科学基金资助战略。关键词:精密测量;高端精密装备;可溯源;极限测量;多场耦合测量;半导体测量;大尺寸测量在以超精密光刻机、高端飞机舰船为代表的复杂战略性装备制造领域,多源、多维、多尺度的测量信息及其融合实现装备性能优化设计、部件精度检验匹配、制造过程精细调控、服役状态长期保持的核心技术,是实现重大装备“上水平”“高性能”的内在要素支撑。 高端装备性能指标逼近理论极限,结构极其复杂,尺寸更加极端,材料物化特性更加特殊,多物理场耦合效应更加显著,传统基于产品几何精度逐级分解单向传递的制造精度测量理论体系难以保证超高性能指标要求。一方面,几何制造精度对最终性能的影响非线性效应显著,在零件—部件—组件—整机高度相关的序列制造过程中,单个环节的精度失调失配都会耦合发散传递;为避免装备整体性能失控,必须具备大量程、高精度、高动态、全流程实时监控的测量能力,在整体系统层面进行精度协调优化,保障最终制造质量与性能;另一方面,为保证超高性能的稳定实现,必须最大限度消除内在应力,全面分析材料物性、几何结构、环境工况等要素变化及其相互影响,急需突破现有技术条件,通过多源、多维、多尺度测量信息获取,对制造过程进行全面控制,使整机装备运行于设计最优状态,从而保证最高性能表现[1-5]。在当前全球制造面临智能化升级,我国以超高精度光刻机、先进飞机船舶为代表的诸多核心装备普遍存在“卡脖子”现象的背景下,召集相关领域同行专家,为我国高端精密装备制造精度测量技术发展把脉选向、凝聚共识,研讨面向高端精密装备制造的高精度测量发展路线,尤为迫切重要。1 高端精密装备精度测量研究现状与挑战 当前高端装备制造已从传统机械、电子、光学等单一制造领域主导,发展为创新聚集、信息集成、智慧赋能的多领域综合复杂产业体系,涵盖从芯片等核心元件到高端飞机船舶等重大装备各个方面。高端装备最终能够实现的性能源于对每个环节精度的精细调控,源于对整体状态信息的充分获取,源于测量理论方法及技术设备的不断完善。探索建立面向复杂装备制造的测量理论、方法与技术,支撑多环节、多层次、高精度的精度匹配调控已经成为精密复杂装备制造中的重要基础问题,并聚焦于:极端条件下可直接溯源几何量超精密测量;多物理场耦合多约束精度调控;多源、多维、多尺度测量信息高性能传感;智能制造大场景精密测量方法等四个重要方面(图1)。图1 高端精密装备精度测量研究聚焦领域1.1 极端条件下可直接溯源几何量超精密测量 在高端精密装备制造领域,极端条件下的可直接溯源几何量超精密测量,贯穿了装备核心零部件制造、整机集成、在役工作、制品质量表征和工艺提升整个过程,是装备自身精度和装备线工艺质量调控不可或缺的核心技术基础。可溯源能力将超精密测量结果直接参考到国际计量基准,可为极限测量精度的稳定实现提供根本保证,最大限度提升装备性能和运行品质,是超精密测量技术的公认发展方向。 传统计量溯源体系建立在严格控制、环境稳定的实验室条件下,而高端精密装备制造及运行过程伴随高速运行、严苛环境等极端条件,对实现可直接溯源的几何量超精密测量提出严峻挑战。如在光刻机制造领域,基于干涉原理的超精密多轴测量可将测量结果溯源至光波长基准[6,7],对提高装备精度性能意义重大。下一代EUV光刻机线宽将达到1 nm,其核心部件——双工件台的运动速度超过1 m/s。为在高速运行条件下保证优于1 nm的超高定位精度,需要对工件台和曝光镜头进行高达22轴的冗余测量(图2a)。能满足ASML光刻机测量要求的高端超精密双频激光干涉仪只有美国Keysight、ZYGO等公司生产,“卡脖子”问题严重。尤其在下一代光刻机开发中,针对更高速、更多轴数的纳米精度测量问题,国内相关技术与装备尚需从光源系统、信号处理系统、光学元件和集成式干涉系统等方面展开全面深入研究[3, 9],追赶国际先进水平。 在航空航天特种装备领域,其高温、高压、高速、高真空等特殊使用环境也对超精密测量技术提出极高要求。如航空超高音速飞行器的新型复材的工作温度超过1600 ℃,准确测量复材热膨胀系数可为飞行器气动外形设计和全周期寿命评估提供重要依据(图2b)[10];对地观测用相机的地面装调和在轨工作环境条件完全不同,迫切需要适应真空、超低温且失重环境的在线原位超精密测量技术支持等[11,12]。我国在极端条件下精密测量方面的研究总体处于起步阶段,相关测量理论、技术装备和实验条件仍不完备,面对国内相关需求的急迫性和普遍性,开展可溯源的极限测量技术攻关,将具有重要战略意义和社会效益。图2 可溯源的极限测量典型应用场景1.2 多物理场耦合多约束精度调控 高端装备制造与服役环境更加恶劣,性能要求更加苛刻,智能化要求更加迫切。复杂恶劣环境下多物理场高精度感知技术、智能在线动态监测技术、测量可靠性与可溯源性已成为实现高端重大装备智能制造与高可靠服役的核心驱动技术和本领域前沿热点、难点问题。 国内外学者在多物理场智能感知方面的研究,聚焦于智能制造过程中的多物理场在位测量与重构方法[13]、多物理场动态监测与预测方法[14, 15]、典型构件制造工艺参数调控方法[16]等方向。在工业应用层面,波音、空客等航空公司已应用数字孪生技术初步实现了零构件制造中全局力位状态监测,但当前仍处于系统工程技术探索与优化阶段。我国在装备构件制造及服役过程中的多物理场感知领域亦开展了较深入研究,如在飞机机翼、发动机压缩盘等薄壁件制造中位移/应变/温度场动态监测与重构[17-19]、复材构件加工中多物理场多参量监测[20]、装备服役过程温度场、磁场全场感知与动态重构等方面[21],已形成了系列静/动态多物理场全场在线感知与重构方法,但尚未形成完备的理论与技术体系。面向高端装备制造及服役工况高温、强磁场、狭小空间等极端复杂化的发展新趋势,多参量测量及精度溯源、多物理量强耦合动态演变机制、多物理场全场状态与边界约束映射关系、工艺参数实时调控,以及航空高端装备制造及服役维护性能的高性能动态测量等方面的研究需求将更加迫切,未来需要重点关注复杂物理场耦合原位高精测试、智能制造中的多物理量测量与解耦等相关原理与技术(图3)。图3 复杂制造工况下多物理场智能感知测量需求1.3 多源、多维、多尺度测量信息高性能传感 半导体芯片产业是国民经济的关键基础,芯片制造已经上升为国家最紧急和最重要的战略任务之一。半导体芯片的制造是一项极其复杂的系统性工程,其制造质量高度依赖于高精度检测技术及设备的支持,检测技术呈现出多源、多维、多尺度、高性能感测等突出特点,研发难度大、综合要求高,相关高端仪器装备已成为我国重点“卡脖子”问题[22]。 在半导体芯片制造领域,台积电和三星已实现了5 nm制程大规模量产并正在开展3 nm制程试产,而国内目前14 nm以下制程尚未量产。同时,半导体芯片制程已经从二维向三维发展[23, 24],现有技术难以对具有高深宽比纳米结构的三维芯片进行准确测量,新型测量方法和相关设备的技术革新迫在眉睫[25-29]。从半导体芯片的发展趋势看,未来在工艺制程中,测量精度必然要求达到亚纳米量级。由于界面效应和尺度效应的影响,在加工过程中材料除了发生几何尺寸变化,还时常伴随着理化属性变化,使得在高功率、高频以及高速运行状态下,芯片热态参数的获取成为技术挑战[30,31]。半导体芯片测量技术及装备除了要求具备传统几何量测量能力,还需要具备热、磁、电等多物理场表征能力,亟需开展微观尺度下超越散粒噪声极限的多维/多物理场芯片原位测试技术及仪器研究,形成具有自主知识产权的半导体芯片核心测量方法和技术,解决三维半导体芯片中纳米结构多维多尺度测量难题(图4),推动新一代半导体芯片制造技术的发展,为我国在芯片领域实现“并跑”甚至“领跑”提供支持。图4 半导体芯片制造过程多源、多维、多尺度测量信息高性能传感需求1.4 智能制造大场景精密测量方法 航空航天大型复杂装备的超高性能必须依靠精确外形控制来实现,外形尺寸信息是控制制造过程、保证制造质量、提升产品性能的关键条件。目前,以激光跟踪仪为代表的球坐标单站测量仪器仍是该领域主流测量设备。以大飞机机身制造为例,通过一台或多台跟踪仪对大部件关键控制点坐标进行精准测量,为姿态分析、工装协同定位提供基础数据和决策依据,已成为机身数字化对接、总装等核心环节的标准工艺要求[32,33]。 作为数字化制造的发展进阶,智能制造将进一步由针对少量工艺控制点的坐标测量定位拓展为对人员、设备、物料、环境等多元实体外形、位姿及相互关系的全面、全程测量感知,测量需求表现出全局、并发、多源、动态、可重构、共融等全新特点[34,35]。大规模、多层次、实时持续的物理空间数据获取,特别是高精度空间几何量获取是实现复杂装备智能制造的前提和国内外相关研究的关注重点。虽然新型跟踪仪、激光雷达等通过绝对测距技术创新部分克服了传统跟踪仪遮挡导致断光的问题,提升了测量效率,但单站球坐标测量模式原理上只能实现单点空间坐标顺序测量,视角受限、功能单一,无法满足智能制造现场多目标、多自由度、快节拍的自动化测量需求[36,37]。以室内GPS、激光跟踪干涉仪为代表的多站整体测量设备采用空间角度、长度交会约束原理实现大尺度空间坐标测量,具有时间和空间基准统一的突出优势,但系统组成较为复杂,误差因素多,精度控制难度大,简化结构、控制成本、提升动态测量性能是其未来面临的技术挑战[38-42]。目前,上述高端仪器大部分处于欧、美、日少数厂商垄断生产状态,针对“工业4.0”等智能制造场景的预研布局也已启动。国内高校及研究机构虽已开展相关仪器研制,还需紧密把握全球智能制造升级机遇,面向下一代智能制造大场景新需求新特点,持续探索精密测量新体制、新方法、新技术,实现原理、技术、器件、装备系统性突破(图5),为我国制造业升级转型提供强有力的测量感知技术支撑。图5 智能制造大场景精密测量需求2 高端精密装备精度测量未来发展趋势预测2.1 极端条件下可直接溯源几何量超精密测量发展趋势 (1) 几何量超精密测量精度极限即将进入皮米尺度。当前主流光刻机中平面反射镜面型测量精度优于1 nm,下一代面型检测重复精度将达到10 pm,光刻机集成和长期在役工作中超精密运动部件的测量精度正从1 nm量级突破至0.1 nm量级;硅片光刻过程特征线宽测量精度也已进入原子尺度;空间引力波探测装备中镜片面型检测精度达到0.1 nm,相对位移测量精度达10 pm。面向高端装备核心零部件制造的皮米级超精密测量已成为下一阶段发展必然要求和重点攻关方向。 (2) 从静态/准静态测量向高速高效动态测量发展。超精密机床、光刻机等加工装备中,超精密运动目标的速度从0.1 m/s量级逐步提升到3 m/s以上;引力波探测中超精密位移测量对象,也将从地面的静止目标转变为4 m/s的准静态目标。随着上述动态测量技术和仪器的发展,相应的仪器计量校准装置也需从目前的完全静态计量测试升级到高速率动态计量测试。 (3) 从一维单参量离线测量转向多维复杂参量在线、在役测量。光刻机、超精密数控机床等先进装备多参量耦合、多轴运动加工的工作特性对传统机床基于单维多步测量的定期校准方式提出巨大挑战,迫切需要嵌入可直接溯源的7~22轴精密仪器进行在线在役测量。航空发动机叶片测量中,传统离线条件下测量低速转动叶片形状精度已无法满足研制需求,实际高速转动工作状态下对叶片形状进行在线在役的超精密测量成为亟待解决的问题。 (4) 从传统物理量/场精密测试到基于量子传感的超精密测试。先进制造技术与装备在制造过程中需要开展位置、姿态、压力等多维力学量的超精密感知,磁、温、电等多物理场的精确测量,即高性能高质量信息传感能力。未来亟需突破超高精度、超高分辨传感与溯源等关键技术,不仅需要通过技术和工艺创新,实现传统传感技术的微型化、精密化和智能化,更要开展基于量子信息调控的多场解耦方法与信息解算关键技术研究,研制核心传感器件与测试仪器,实现传感技术的跨越式发展。2.2 多物理场耦合测量与精度调控发展趋势 (1) 面向重大装备的复杂物理场耦合原位高精度测试。重大装备制造、服役过程伴随高温、高压、高转速、高冲击等复杂物理场强耦合作用,常规方法“测不了”“测不准”“难存活”。聚焦极端环境下感知机理与信号传输、多场环境因子耦合作用机制与抑制、多场耦合环境标定与量值溯源等科学问题,重点研究复杂物理场强耦合环境下传感测试新方法、环境因子作用模型及抑制/衰减方法、封装防护、可溯源测试与标校方法等,发展面向精密复杂测量体系的人工智能技术,通过智慧赋能解决复杂物理场耦合环境下超/跨量程、大动态范围、高精度测试难题,为原位高精测试开辟新思路。 (2) 面向高端装备制造的多物理量测量与解耦。高端装备关键部件制造过程待测参量呈多元、高动态、强耦合、表里兼顾等发展新趋势,传统测量方法难以满足。聚焦多物理场敏感机制与一体化传感解耦、多物理场全场状态与边界约束间映射、复杂多因素强耦合测量精度调控等科学问题,强调多源数据的有效集成,重点研究高端装备多参数测量多敏感功能柔性传感器、复杂环境下多物理场全场状态信息智能感知与估算、多参量关联演变下的工艺参数调控等,为保障高端装备制造性能提供理论支撑与技术基础。 (3) 微纳尺度形态性能多参数测量。微纳制造过程中材料形态、性能参数变化过程相互关联耦合,多参数同时观测是准确揭示制造过程内在规律机理的前提条件。聚焦高空间分辨力激光共焦显微成像、近场光学显微成像和原子力显微成像等原理,重点研究上述显微成像技术与散射光谱、LIBS光谱和质谱的高效、高分辨率联合测量方法,研究新型光谱/质谱信息高灵敏度探测机理与方法,实现微纳米制造中微纳尺度下力学、热学、光学等性能的多参数高分辨、高灵敏、高准确探测。2.3 多源、多维、多尺度测量信息高性能传感发展趋势 (1) 纳米/亚纳米量级高分辨率检测。随着半导体工艺结点的不断缩小,高分辨率检测技术面临空前挑战。比如:EUV掩模版检测分辨率需要达到原子级,等效检测分辨率达到10 nm以下。目前仅有德国Zeiss和日本LaserTech有商业化产品,我国在这方面尚无技术储备;前道晶圆检测方面,世界范围内10 nm以下节点的CD和缺陷在线检测技术仍未成熟。 (2) 三维复杂微纳结构精确检测。芯片制程正在从二维向三维发展。具有三维结构FinFET已经成为14 nm以下乃至5 nm工艺节点的主要结构,存储芯片也向具有大深宽比(80∶1)三维垂直结构的3D NAND发展,工艺难度随层数呈指数上升,必须对芯片三维结构进行精确测量,才能指导工艺优化并保证芯片功能。但现有检测设备仍难以对上述结构进行无损定量检测,极限特征尺度下的大深宽比芯片结构检测已经上升为世界性难题。 (3) 满足量产速度的高性能在线检测。量产速度决定生产成本。根据英特尔发布的需求数据,更大晶圆尺寸和更小工艺结点已成发展趋势,裸晶圆的量产速度需达到2~3分钟/片,这对检测设备的速度提出了更高的要求,极大地增加了研制难度。目前满足量产速度的在线检测方法在全球范围内仍处于研究探索阶段,高性能在线检测技术与设备将在半导体产业发挥至关重要的作用。2.4 智能制造大场景精密测量的现状与发展趋势 (1) 新型智能制造综合测量系统构建理论。面向智能制造过程超高精度、高动态、多模态、多尺度、多维度测量需求的全局信息测量感知是当前研究重点和难点。需要从底层理念创新入手,探索覆盖复杂智能制造大场景需求的综合测量新理论,解决统一空间、时间基准构建,多物理场耦合约束条件下的精度调控,面向生产场景的测量系统设计重构等基础原理问题,突破具备多目标绝对测距能力的新型可溯源光学定位、制造场景多模型精度分析及优化设计、制造环境因素实时监测与修正等关键技术,最终构建可服务智能制造大场景、全流程的多维、多层次、多任务可溯源高精度综合测量体系。 (2) 广域全局空间、时间基准统一测试方法。基于“测量场”概念构建全域整体测量系统可实现大场景空间基准统一,具有多任务、高精度、可扩展等独特优势,进一步完善多体、多自由度动态测量能力是相关技术能否融入智能制造的关键和重点。需要突破现有静态测量理论框架,探索融合时间—空间信息的高精度、可溯源动态测量新原理方法,研究整体网络精确时统、多观测量高速同步获取、时间—运动—空间信息联合建模表达及精度控制、溯源与补偿等系列关键技术,有效提升测量网络动态测量能力。 (3) 物理信息融合测量新原理。通过测量完成物理状态到信息数据的高质量转换,是建立物理信息融合,实现智能生产和精准服务的基础前提。还可预见,在全新物理信息融合环境下,高性能算力大为丰富、多元要素交互更为广泛、大数据记录更加完备,将为机械测试学科发展更高性能的新型感知测量理论提供前所未有的基础条件。面向未来物理信息融合制造环境的测量新原理将改变以往从“物理”到“信息”的单向传感模式,引入有限元分析模型、人工智能、大数据挖掘等先进信息手段与AR、VR新型交互模式,和现有物理传感方法形成映射联动,实现多源时空信息处理与物理实测手段相互补充,构建面向“人—机—环”共融的测量新模式,为进一步突破现有测量方法物理分辨率,拓展机械测试学科研究领域提供新的基础手段。3 未来5~10年高端精密装备精度测量发展目标及若干建议 针对以超精密光刻机、高端飞机舰船为代表的复杂战略性装备制造的“卡脖子”测量难题以及未来发展战略,通过顶层设计、集中力量、先期布局和协同攻关,在未来5~10年时间应实现以下突破: (1) 微纳特征结构(深)亚纳米级在位/动态测量方法及微环境误差传递与微环境超精密调控基础理论,多维高速高动态超精密测量方法与动态计量校准基础理论,量子精密测量与溯源方法; (2) 面向高端制造的微区形态性能多物理场多参数耦合机理、不确定度评估与量值溯源,光子—声子/自旋量子调控及其高精度传感与测量方法,以及传感器件与测试仪器; (3) 面向半导体制造的电磁波与物质相互作用的纳米量测新机理,泛薄膜体系跨尺度光学精密测量新原理,接触—非接触复合测量新模式,以及测量装备的校准与可溯源问题; (4) 面向智能制造的新型可溯源光学定位原理方法,融合惯性、时间信息的高性能全局测量网络动态测量方法,现场环境因素实时监测与修正方法,以及物理—信息融合测量新原理与方法。 建议着重围绕以下4个领域,通过关键技术攻关、前沿探索及多学科交叉深入开展原创性研究。 (1) 面向高端精密装备的核心零部件加工、集成及服役中的精密测量基础理论与复杂物理场耦合原位高精测试理论; (2) 面向高端制造与微纳精密制造的多物理量、多参数的形性测量基础理论; (3) 面向半导体制造的测量新原理,特别是超光学衍射分辨极限、高性能非破坏、智能质量检测等方面的测量基础理论; (4) 面向智能制造的测量基础理论,特别是综合测量系统构建方法,现场广域全局空间、时间基准统一测试新方法,物理信息融合测量新原理等。4 结 语 在当前国际形势深刻复杂变化的时代背景下,发展自主可控的高端精密装备精度测量技术及仪器,满足我国以超高精度光刻机、先进飞机船舶为代表的诸多核心装备制造急需,为中国制造在智能化升级中提供强有力支持,是历史赋予的重要使命。精密测量技术研究必须坚决贯彻“四个面向”的科研思想,深入高端装备一线,持续跟踪、预判高端精密装备精度测量基础理论最新动向,抽取真科学问题,深度解决挑战性问题;必须快速推进基础研究、技术突破及成果转化,与国家重点领域发展规划无缝衔接,实现对国家重大产业亟需的快速响应。同时,建议今后对高端精密装备精度测量基础理论持续高强度支持,推动重点突破,设立重大项目、重点项目群、或重大研究计划,资助“极端条件下可直接溯源几何量超精密测量方法”、“多物理场耦合测量与精度调控”、“多源、多维、多尺度测量信息高性能传感”、“智能制造大场景精密测量方法”等前沿领域,引领机械测试研究新方向,推动全国优势研究资源的协同攻关,实现“并跑”,甚至“领跑”,为全面支撑我国高端装备制造能力跨越式发展提供精密测量理论与技术保障。参 考 文 献(略)
  • 重磅!摩方精密与睿思纳德达成战略合作!
    8月21日,摩方超高精密器件国际创新中心(上海摩方启赋科技有限公司)(以下简称:“摩方精密”)与杭州睿思纳德精密科技有限公司(以下简称:“睿思纳德”)战略合作签约仪式暨联合实验室揭牌仪式在上海举行。双方进一步强化战略合作关系,发挥自身优势,共同推动3D打印技术在质谱关键器件及耗材应用端的技术研发、产品设计和产业转化,联合组建“超高精密3D打印质谱仪关键器件及相关技术联合实验室”。睿思纳德将逐步建立基于摩方精密设备的国内首条超高精密3D打印中试生产线,加速形成批量化生产能力。通过双方合作,解决现有产品在传统生产工艺上的难点、卡点,结合产品对耐酸碱性、耐有机溶剂、耐高温等需求,共同开发适用于质谱前端系统组件的新材料、新结构及新工艺,逐步形成系统解决方案,完成质谱高值耗材及核心部件国产解决方案。同时,双方将对基于摩方精密提供的超高精密加工解决方案及共同研发的技术成果,所形成的产品或服务产生的销售收入、相关补助等收益进行共同分配,实现共同利益最大化。摩方精密、睿思纳德相关代表出席了本次活动,双方共同完成签约及揭牌仪式长期以来,我国在产业创新与先进制造业发展的过程中,一直面临着缺少国产高端分析仪器的困境。其中,质谱仪在芯片制造、医学诊断和环境污染物检测等领域中不可或缺。目前,我国质谱行业发展势头良好,但所需高端零部件及耗材仍高度依赖进口。摩方精密与睿思纳德将以此次合作为契机,进一步加强技术交流,依托摩方精密颠覆性加工能力,以及睿思纳德在质谱仪关键核心零部件领域的研发能力和产业化基础,建立联合实验室,集中优势资源,加强合作研发,推动超高精密3D打印质谱仪关键器件及相关技术革新,解决质谱仪关键零部件及高值耗材供应难题,逐步实现质谱仪全生命周期核心零部件及高值耗材的本土化生产。同时,基于对已有产品的迭代升级,以国内市场为切入点,进军国际质谱部件和耗材百亿市场。以质谱仪雾化器为例,作为高性能ICP质谱前端进样系统高值耗材,是发挥整机性能的关键组件,具有更换周期短、技术含量高、制造工艺复杂、单个产品价值高等特点,目前市场产品仍依靠手工制造,全球仅Glass expansion、Burgener和Meinhard等少数几家国外公司具备生产能力。睿思纳德通过应用摩方精密的超高精密3D打印技术,将现有传统手工制造升级为智能制造,双方不断优化设计和工艺,通过控制同心雾化结构、内部通道尺寸和载气出口尺寸,以提高雾化效率和单细胞液滴传输的稳定性,在缩短制造周期的同时实现批量生产,并可适配当前市场上国内外各种形式质谱仪。基于3D打印技术具备快速产品原型开发、批量特异化生产、降低生产成本等优势,睿思纳德根据合作企业应用需求,与摩方精密共同开发了雾化器全系列产品,并提出了免清洗“日抛型”、“周抛型”耗材的理念,更适合医疗检验、纳米颗粒样本检测等多种应用场景。目前已经过一系列联合测试工作,得到了合作企业的一致肯定。目前,睿思纳德的单细胞进样器及高值耗材雾化器、雾化室已完成商业化生产并实现销售,并与北京莱伯泰科仪器股份有限公司达成ODM/OEM合作协议;与杭州谱育科技发展有限公司达成战略合作协议;与岛津企业管理(中国)有限公司签订销售合同。睿思纳德已分别在北京莱伯泰科和美国安捷伦ICP-MS上进行了测试。结果表明:相较于竞品雾化器,睿思纳德与摩方精密合作开发的雾化器具有:①雾化效果良好;②测试样本信号强度稳定;③连续不间断测试中无杂质浸出等优势。莱伯泰科产品研发部和市场部负责人均表示,该系列雾化器填补了雾化器细分领域空白,具备强大的市场竞争力。关于重庆摩方精密科技股份有限公司:重庆摩方精密科技股份有限公司成立于2016年,依托前沿微纳3D打印技术,是全球高精密3D打印技术及精密加工能力解决方案提供商。摩方精密采用面投影微立体光刻(PμSL: Projection Micro Stereolithography)技术,该技术具有成型效率高、加工成本低等突出优势,可应用于精密医疗器械、电子器件、微流控、微机械等众多工业及科研领域。摩方精密总部位于中国重庆,在中国深圳、美国波士顿、英国伦敦、德国法兰克福、日本东京均设有分支机构,目前拥有来自全球35个国家近2000家合作客户。关于杭州睿思纳德精密科技有限公司:杭州睿思纳德精密科技有限公司于2023年5月成立。依托中科院生态环境研究中心、国科大杭州高等研究院相关平台,共同推动产业转化,做好产学研用协同。以企业需求侧为导向,促进研发端落地。致力于解决质谱检测仪器核心零部件及高值耗材核心技术攻关,联动产业上下游,实现质谱高值耗材及核心部件定制解决方案,逐步提升国内质谱产业综合创新能力。公司通过全新技术理念,升级迭代现有国外产品,形成具有独立知识产权的全国产核心部件、耗材。
  • 超精密高速激光干涉位移测量技术与仪器
    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
  • 广东省“十四五”战略:在18城建设精密仪器产业集群
    当今世界正经历百年未有之大变局,国内外环境的深刻变化既带来一系列新机遇,也带来一系列新挑战。习近平总书记指出,制造业是国家经济命脉所系,是立国之本、强国之基。“十四五”时期,是推动制造业高质量发展的关键期,也是产业进入全面工业化的攻坚期、深度工业化的攻关期。广东省从2019年12月开始,组织省有关单位开展制造业高质量发展系列调查、研究、论证,出台《广东省制造业高质量发展“十四五”规划》(以下简称“《规划》”),作为“十四五”时期推动全省制造业高质量发展的重要指引性文件。本《规划》纳入广东省“十四五”重点专项规划,是制造业领域唯一的一个“十四五”省重点专项规划。《规划》提出,“十四五”时期将立足广东省制造业发展基础及未来发展趋势,继续做强做优战略性支柱产业,高起点培育壮大战略性新兴产业,谋划发展未来产业:一是巩固提升战略性支柱产业。战略性支柱产业是广东制造稳定器,具体包括新一代电子信息、绿色石化、智能家电、汽车、先进材料、现代轻工纺织、软件与信息服务、超高清视频显示、生物医药与健康、现代农业与食品。二是前瞻布局战略性新兴产业。战略性新兴产业是广东制造推进器,具体包括半导体及集成电路、高端装备制造、智能机器人、区块链与量子信息、前沿新材料、新能源、激光与增材制造、数字创意、安全应急与环保、精密仪器设备。三是谋划发展未来产业。未来产业是会对未来经济社会发展产生重要支撑和巨大带动作用的先导性产业。聚焦发展前沿领域,立足全省技术和产业发展基础优势,积极谋划培育卫星互联网、光通信与太赫兹、干细胞、超材料、天然气水合物、可控核聚变-人造太阳等若干未来产业领域。精密仪器产业集群纳入广东省“十四五”十大战略性支柱产业布局之一。《规划》指出,未来将在广州、深圳、珠海、佛山、东莞、惠州、中山、江门、肇庆、汕头、潮州、湛江、茂名、韶关、梅州、河源、清远、云浮18个城市布局建设精密仪器设备产业集群。广东省各城市仪器产业发展布局城市仪器发展布局广州健康监测仪器和检测设备智能水电气表和智能传感器钟表与计时仪器产品医疗仪器设备及器械制造数控设备精密仪器工业自动化测控仪器与系统大型精密科学测试分析仪器高端信息计测与电测仪器(高精度电测仪器、户外高加速老化试验仪、高精度多声道超声波流量计、5G数据采集综合测试仪、高精密触发测量、高精密扫描测量等)深圳健康监测仪器和检测设备智能水电气表和智能传感器钟表与计时仪器产品医疗仪器设备及器械制造数控设备精密仪器工业自动化测控仪器与系统大型精密科学测试分析仪器高端信息计测与电测仪器(高精度电测仪器、户外高加速老化试验仪、高精度多声道超声波流量计、5G数据采集综合测试仪、高精密触发测量、高精密扫描测量等)珠海医疗仪器设备及器械制造大型精密科学测试分析仪器佛山医疗仪器设备及器械制造数控设备精密仪器大型精密科学测试分析仪器红外光谱仪等测量仪器东莞智能水电气表和智能传感器数控设备精密仪器大型精密科学测试分析仪器中山数控设备精密仪器共焦显微仪器、超精密多轴基台和平板在线检测装备等大型精密科学测试分析仪器江门医疗仪器设备及器械制造数控设备精密仪器大型精密科学测试分析仪器肇庆数控设备精密仪器大型精密科学测试分析仪器汕头医疗仪器设备及器械制造大型精密科学测试分析仪器阳江数控设备精密仪器韶关数控设备精密仪器河源钟表与计时仪器产品广州、深圳、珠海、佛山四大城市被纳入精密仪器设备产业集群布局核心城市,东莞、惠州、中山、江门、肇庆、汕头、韶关、河源八大城市被纳入精密仪器设备产业集群布局重点城市,潮州、湛江、茂名、梅州、清远、云浮六城被纳入精密仪器设备产业集群布局一般城市。“十四五”时期全省制造业总体空间布局图(说明:产业集群区域布局的重要程度用★的数量表示,其中★★★标注核心城市,★★标注重点城市,★标注一般城市;未标星的地市可以结合自身实际谋划发展。)“十大”战略性支柱产业布局产业集群珠三角地区沿海经济带东翼沿海经济带西翼北部生态发展区具有布局该集群的地市数量广州深圳珠海佛山东莞惠州中山江门肇庆汕头汕尾揭阳潮州湛江茂名阳江韶关梅州河源清远云浮(个)11.半导体与集成电路★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★1112.高端装备制造★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★1513.智能机器人★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★1314.区块链与量子信息★★★★★★★★★★★★★★★815.前沿新材料★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★1616.新能源★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★1417.激光与增材制造★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★1318.数字创意★★★★★★★★★★★★★★★★819.安全应急与环保★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★1820.精密仪器设备★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★18各地市布局的新兴产业集群数量(个)101010101089107844562443532此外,在广东省多个重点领域发展布局中也提到了大力发展科学仪器:(一)新一代电子信息重点细分领域发展健康监测仪器和检测设备、智能水电气表和智能传感器。(二)现代轻工纺织重点细分领域发展钟表与计时仪器产品。(三)生物医药与健康重点细分领域发展医疗仪器设备及器械制造,包括体外诊断产品、先进医疗设备、医学影像诊断类、放射治疗类、医用电子仪器类、基因测序等。(四)高端装备制造重点细分领域发展智能化数控设备精密仪器、激光装备、高端医疗设备装备与精密制造、智能化仪器仪表、新型传感器、专用智能检测设备、专用核心元器件、高端装备零部件等。(五)区块链与量子信息领域,开展量子计算、量子精密测量与计量、量子网络等新兴技术研发与应用,建立先进科学仪器与“卡脖子”设备研发平台。(六)前沿新材料领域开发高端测试仪器设备,突破材料基因工程的高通量计算/实验/专用数据库等关键技术,促进平台融合和协同。(七)精密仪器设备领域,巩固提升示波器、监护仪、血细胞分析仪、功率分析仪、基因测序仪、质谱仪等国内国际领先优势。重点突破工业自动化测控仪器与系统、大型精密科学测试分析仪器、高端信息计测与电测仪器等领域技术研发与产业化应用。支持新型传感技术、智能化技术、计量测量技术、功能安全控制技术等共性核心技术研究与产业化应用,打造贯穿创新链、产业链的创新生态系统。到2025年,精密仪器设备产业规模达到约3000亿元,基本建成产业结构布局合理、自主创新能力突出、具有核心国际竞争力的世界级现代化产业集群。精密仪器设备重点细分领域发展空间布局1.工业自动化测控仪器与系统。以珠三角地区为核心,重点支持广州、深圳开展精密仪器设备研发创新、制造,广州加快推进面向消费电子产线的模块化嵌入式仪器平台、基于AI的产线视觉测试平台、面向自动化产线的模块化夹具与载板平台等研制工作。深圳加快OCA(光学胶)自动全贴合设备研发。中山加快“超精密仪器技术与工程产业化及研发中心”建设,研发共焦显微仪器、超精密多轴基台和平板在线检测装备等。2.大型精密科学测试分析仪器。以广州、深圳为核心,支持东莞、佛山、江门、肇庆、珠海、中山、汕头等市发挥生产制造优势,建设精密仪器设备生产基地,支持其他市做好产业配套发展。支持广州、深圳等市高校、科研院所加强精密仪器设备检测创新原理和方法的基础研究,解决精密仪器设备的关键技术问题,逐步实现精密仪器设备产业的短板技术与关键设备国产化突破和进口替代。支持广州加快建设粤港澳大湾区高端科学仪器创新中心,以质谱仪器开发为主线,重点攻克激光器、离子源、真空系统、数据采集等关键核心技术。在广州、深圳、佛山、东莞、珠海等市布局建设精密仪器设备科技产业园区,支持中山西湾国家重大仪器科学园、东莞松山湖科技产业园区、广州生命科学大型仪器区域中心等各类专业园区(中心)建设。3.高端信息计测与电测仪器。以广州、深圳为核心,加快高精度电测仪器、户外高加速老化试验仪、高精度多声道超声波流量计、5G数据采集综合测试仪、高精密触发测量、高精密扫描测量等仪器研发创新,支持开展环境应力筛选、可靠性强化、产品寿命等可靠性工程试验、产品可靠性检验检测等应用。支持佛山加快红外光谱仪等测量仪器研发创新。《规划》提出,到2025年,广东省制造强省建设迈上重要台阶,制造业整体实力达到世界先进水平,创新能力显著提升,产业结构更加优化,产业基础高级化和产业链现代化水平明显提高,部分领域取得战略性领先优势,培育形成若干世界级先进制造业集群,成为全球制造业高质量发展典范。展望2035年,制造强省地位更加巩固,关键核心技术实现重大突破,率先建成现代产业体系,制造业综合实力达到世界制造强国领先水平,成为全球制造业核心区和主阵地。全文如下:广东省制造业高质量发展“十四五”规划目录前言… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 5第一章发展现状和发展趋势… … … … … … … … … … … … … … 7第一节发展现状… … … … … … … … … … … … … … … … … … … 7第二节发展趋势… … … … … … … … … … … … … … … … … … 11第二章总体要求… … … … … … … … … … … … … … … … … … 13第一节指导思想… … … … … … … … … … … … … … … … … … 14第二节基本原则… … … … … … … … … … … … … … … … … … 14第三节发展定位… … … … … … … … … … … … … … … … … … 16第四节主要发展目标… … … … … … … … … … … … … … … … 17第三章发展重点方向… … … … … … … … … … … … … … … … 20第一节巩固提升战略性支柱产业… … … … … … … … … … … 20第二节前瞻布局战略性新兴产业… … … … … … … … … … … 39第三节谋划发展未来产业… … … … … … … … … … … … … … 54第四章重大工程… … … … … … … … … … … … … … … … … … 55第一节实施强核工程,完善制造业协同创新体系… … … … 55第二节实施立柱工程,打造具有国际竞争力的产业集群和企业群… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 58第三节实施强链工程,
  • 全国科学院联盟光学与精密机械分会成立
    8月29日,由中科院长春光学精密机械与物理研究所牵头、联合地方科学院所属相关科研机构以及企业共同发起成立的“全国科学院联盟光学与精密机械分会”在长春选举产生了理事会,并于同日召开了光学与精密机械领域战略研讨会和全国科学院联盟光学与精密机械分会第一期培训进修班开班仪式。中科院系统研究所、地方科学院研究所及企业共58家单位成为该分会的首批成员单位。 全国科学院联盟光学与精密机械分会旨在进一步发挥长春光机所在国家光学与精密机械领域的研发优势和引领带动作用,聚集国内相关行业的优势资源和创新要素,加强协同创新,联合合作、优势互补、共同发展,努力攻克产业发展共性关键技术,着力解决科技与经济紧密结合等问题,探索和实践科技与经济相结合的新机制,推动我国光学与精密机械自主创新和国产化进程,提高我国相关产业的国际竞争力,支撑战略性新兴产业培育和发展,促进国家和区域经济社会发展,改造提升传统产业,为全面建设创新型国家提供知识基础、发展动力和科技支撑。 会上,中科院院地合作局副局长陈文开介绍了全国科学院联盟筹建情况。她指出,建立全国科学院联盟是中国科学院根据全国科技创新大会关于加强协同创新的战略部署,为加强与地方科学院的合作做出的有益探索,本次光学与精密机械分会成立更具特色,不仅吸引了中国科学院和地方科学院所属单位参加,还吸引了多家地方企业参与,相信未来各方科技实力强强联合,将对推动加强光学和精密机械领域产学研用深度合作,切实从源头上增强自主创新能力起到积极作用。 中科院长春光机所所长宣明向与会代表介绍了长春光机所的发展情况及光学与精密机械分会筹建情况,他对各科学院研究所和企业加入全国科学院联盟光学与精密机械分会表示热烈的欢迎,希望各成员单位在加强交流和了解的基础上,寻找发现合作机遇,有效整合各方资源,充分发挥各自优势,实现协同创新,共赢共荣。 会上,中科院长春光机所分别与山东海洋仪器仪表研究所、甘肃省科学院传感技术研究所就科技项目和人才培养等签订了合作协议。与会人员针对如何加强光学仪器研制科研机构与全国光学仪器生产制造企业及各分析测试单位的交流与合作,共同构建我国光学仪器创新开发合作推广体系,提高我国光学仪器研发的自主创新能力和国际竞争力开展了广泛而深入的交流研讨。 中科院院地合作局局长孙殿义对全国科学院联盟光学与精密机械分会提出三点要求:一要面向区域发展需求,通过合作共赢,切实带动区域产业技术升级;二要敢于和善于做小事,多做举办培训进修班这样为国家和地方提供科技支撑和人才支撑的实事、好事;三要加强体制机制创新,大胆探索,建立并不断完善光学仪器研制开发、成果转化与应用平台。 会议期间,与会代表参观了长春光机所发光学与应用国家重点实验室激光工程中心、应用光学国家重点实验室和光电研发中心,以及所投资企业长春新产业光电技术有限公司、长春希达电子技术有限公司。
  • 摩方精密获全球精密制造行业重量级殊荣“日本精密工学会制造奖”
    2022年9月8日,摩方精密被日本精密工学会正式授予“日本精密工学会制造奖”,成为全球第三家获得该奖项的非日本本土企业,也是第一家来自中国的企业,而此前获得过此殊荣的国外企业,只有德国的两家公司。这也是摩方精密继获得国际光学工程学会棱镜奖、TCT2022最佳硬件及聚合物系统奖后,再次斩获国际重量级奖项。 日本精密工学会成立于1933 年,到目前为止,在全球范围内已拥有包括高等院校、研究机构以及知名企业在内的5500多个成员,在世界精密制造工业领域中,尤其是在精密设计、精密加工、精密机械、精密计量、环境工学、表面材料、医学器械等诸多领域,始终占据着领导者地位。日本精密工学会设奖目的在于,一方面奖励具有卓越的开发力和工业改善力的优秀新型产品或具有促进制造业发展作用的高新技术;另一方面奖励在精密工程领域开发出具有高社会价值产品和技术的优秀企业,以肯定他们的努力和贡献,支持他们进一步发展。因此,此次获奖,无疑对摩方精密在精密加工制造领域的技术实力和突出贡献给予了高度的肯定和莫大的鼓励。摩方精密作为全球微纳3D打印和精密加工领域先行者和领导者,今后将凭借领先于行业的卓越技术实力,为全球制造产业的发展、科学技术的进步做出更大的贡献。
  • 激光精密测量技术及其在高端装备制造业中的应用
    “中国制造 2025”发展战略对高端装备制造业的质量提出了更高要求。超精密测量对提升高端装备制造质量具有基础支撑作用,并在制造全过程中的质量控制发挥决定性作用;只有解决整体测量能力问题,才能从根本上解决高端装备制造质量问题。激光因其高方向性、高单色性、高相干性等特点,具有高准确度、非接触、稳定性好等独特优点,在超精密加工和测量领域应用广泛。目前,越来越多的激光精密测量系统已作为产品检测的重要环节融入高端装备制造生产线,并已成为大型装备制造业中质量保证的重要手段,包括激光干涉仪、激光跟踪仪等。激光干涉仪以光波为载体,利用激光作为长度基准,是迄今公认的高精度、高灵敏度的测量仪器,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;特别是基于激光外差干涉技术的超精密位移测量系统同时具备亚纳米级分辨率、纳米级精度、米级量程和数米每秒的测量速度等优点,是目前唯一能满足光刻机要求的位移测量系统。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。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。为帮助用户更好地了解激光精密测量技术及其在高端制造中的应用,仪器信息网将于2022年10月20-21日举办首届“精密测量与先进制造”主题网络研讨会,特邀中国科学院微电子研究所主任周维虎、清华大学教授张书练、哈尔滨工业大学长聘教授胡鹏程、中国计量科学研究院副研究员崔建军分享主题报告。 点击图片直达报名页面中国科学院微电子研究所主任/研究员 周维虎《激光跟踪仪精密测量技术与应用》(点击报名)周维虎研究员长期从事精密光电测量技术与仪器研究,主持科技部重大仪器专项、国家重点研发计划、自然基金重大仪器专项、国防科工局重点预研、装备发展部军用测试仪器、中科院仪器装备项目等50余项精密测量与仪器类课题,获得中国机械工业科学技术发明特等奖、中国计量测试学会技术发明一等奖等7项省部级奖励,发表论文近200篇,申请专利近50项,编写教材1部,起草国家计量检定规程和规范4部,获得国务院特殊津贴、中科院朱李月华优秀教师奖、江苏省双创领军人才、青岛市创新领军人才等称号。成功研发国际上首台飞秒激光跟踪仪、国内首台三自由度激光跟踪仪和六自由度激光跟踪仪,打破了国外在激光跟踪测量领域的技术垄断。担任中国科学院大学岗位教授、博士生导师,北京航空航天大学、华中科技大学、大连理工大学、吉林大学、合肥工业大学等十余所高校兼职教授和博士生导师,南京航空航天大学特聘教授,湖北工业大学楚天学者教授。担任《计测技术》、《测控技术》、《中国测试》和《光电子》期刊编委,《Optical Engineering》、《中国航空学报(中、英文)》等十余份国内外期刊审稿人。报告摘要:激光跟踪仪用于超大尺寸空间几何量测量,具有测量速度快、精度高、范围大,可现场测量等特点。在航空航天、船舶、雷达、高铁、能源设备、汽车、大科学装置等大型装备制造领域具有广泛应用,本报告重点介绍激光跟踪仪研发技术及相关领域中应用。清华大学教授 张书练《激光回馈精密测量技术新进展》(点击报名)张书练,清华大学教授,博士生导师。激光和精密测量专家,偏振正交激光器纳米测量技术的国内创建人和国际主要创建人。曾任清华大学精密测试技术及仪器国家重点实验室主任,现任广东省计量院重点实验室学术委员会主任。作为第一完成人,获国家技术发明二等奖两项,教育部自然科学一等奖两项,电子学会发明一等奖一项等十余次奖项。在ISMTII-2017国际学术会议上被授终身贡献奖。出版专著:唯一作者3部,第一作者1部,主编国际会议专题文集2部,计测技术“教授论精密测量”一期,发表论文360余篇,发明专利权80余项。发明的双折射-双频激光器及干涉仪等纳米测量仪器已经批产。哈尔滨工业大学长聘教授 胡鹏程《超精密激光干涉位移测量技术进展与挑战》(点击报名)胡鹏程,哈工大长聘教授、博导,精密仪器工程研究院副院长,2019年入选国家高层次青年人才计划。校内兼职:第二届校学术委员会,委员;超精密仪器技术及智能化工信部重点实验室,副主任;超精密光电仪器工程研究所,常务副所长。校外兼职:中国计量测试学会,第八届计量仪器专业委员会,副主任委员;IEEE Senior Member;中国电子学会、中国光学工程学会,高级会员;中国仪器仪表学会传感器分会,理事;教育部学位与研究生教育发展中心,中国高校创新创业教育研究中心,评审专家;《光学精密工程》编委,《哈尔滨工业大学学报》青年编委,《红外与激光工程》青年编委;国家重点研发计划引力波探测重点项目,咨询专家组,成员;ISPEMI 2018, Secretary General;IFMI&ISPEMI 2020,Cochair of organizing committee,IFMI&ISPEMI 2022,Cochair of organizing committee 学术研究:围绕超精密激光测量与光电仪器方向,从事基础研究、关键技术突破和仪器研制测试。承担国家科技重大专项课题、技术基础项目、国家重大工程项目、国家自然科学基金国际合作研究项目、国家自然科学基金重大研究计划课题、国家自然科学基金面上项目等,项目经费1.2亿余元;发表SCI检索论文60篇,出版编著1部,申请/授权国内外发明专利152项。 科研成果奖励:中国计量测试学会科学技术进步奖,一等奖(第1完成人,基础类,2021年);国家技术发明奖,二等奖(第5完成人,2013年)等。报告摘要:甚多轴高速超精密激光干涉测量技术与仪器是高端装备发展与前沿研究的重大核心基础技术,作为光刻机等高端装备中不可替代的核心单元,其直接决定了装备所能达到的极限运动精度与整体性能;作为溯源精度最高的长度计量测试仪器,其准确统一全国相关量值,支撑国际单位制量子化变革等前沿研究。随着高端装备发展与前沿研究的迅猛发展,其甚多轴、高速、超精密测量需求越加显著,使激光干涉测量技术发展不断面临新的挑战。为此,开展了甚多轴高速超精密激光干涉测量技术研究,突破了激光稳频、多轴干涉镜组、干涉信号处理等多项关键技术,研制成功系列超精密激光干涉测量仪器,测量速度优于5m/s,动态测量分辨力0.077nm,光学非线性误差优于0.02nm,并在微电子光刻机、国家基准装置、德国PTB超测量装备等成功应用,为我国高端装备发展与前沿研究奠定重大共性技术基础。中国计量科学研究院课题组长/副研究员 崔建军《差分珐珀激光干涉微位移计量及应用研究》(点击报名)崔建军副研究员长期从事精密几何量测量技术及计量标准研究,主持和参加科技部重大仪器专项、国家重点研发计划、国家及北京市自然科学基金项目、国家市场监管总局项目等30余项精密测量与几何量计量研究项目,获得浙江省科学技术进步二等奖、国家质检总局科技兴检二等奖、中国计量测试学会科学技术进步三等奖等多项省部级奖励,发表论文近40余篇,申请专利近30项,软件著作权20余项,正在负责及参加起草的国家计量检定规程规范10余项。主持建立新一代双频激光干涉仪计量标准装置、激光测微仪、光栅式测微仪校准装置、纳米薄膜厚度计量标准装置等多项国家量值最高的计量标准装置。提出了双频差分法布里珀罗激光干涉技术原理,研制了准确度达到数十皮米的微位移及干涉仪非线性计量装置。担任担任全国半导体器件、全国光学和光子学光纤传感、全国试验机等3个标准化技术委员会委员,担任中国机器人检测认证联盟技术委员会分工作专家组专家,国家计量标准的一级考评员和一级注册计量师,中国计量科学研究院研究生导师,南方科技大学、河南理工大学等多所高校兼职研究生导师,担任《计量学报》、《计量科学与技术》、《中国计量》、《中国激光》,《光学学报》、《sensor review》《measurement》、等十余份国内外期刊审稿人。报告摘要:微位移测量是高端装备核心零部件设计和先进制造急需的应用基础技术,也是几何量计量、微纳制造和光刻技术等发展所急需的关键技术。报告针对当前急需的纳米及亚纳米精度的激光干涉仪、亚纳米电容测微仪和纳米位移传感器等难以计量的现状,创造性提出采用固定频差双频激光建立差分珐珀干涉系统的光学理论,并研究基于该理论构建精度达到数十皮米甚至更高量级的位移测量技术实现方法,研制实现皮米级分辨力的高精度位移测量装置,推动国家精密测量、先进制造等领域的高质量发展,也为建立皮米级国家最高微位移计量标准装置提供技术方法。扫码报名抢位指导单位:中国计量测试学会主办单位:仪器信息网协办单位:上海大学会议日程报告时间报告主题报告人单位职务10月20日上午09:30-10:00工业视觉技术进展及装备应用邾继贵天津大学精密仪器及光电子工程学院院长10:00-10:30激光跟踪仪精密测量技术与应用周维虎中国科学院微电子研究所主任/研究员10:30-11:00激光回馈精密测量技术新进展张书练清华大学教授11:00-11:30待定胡鹏程哈尔滨工业大学长聘教授10月20日下午14:00-14:3020年来齿轮测量技术的发展石照耀北京工业大学长江学者特聘教授14:30-15:00基于波长移相技术的光学平行平板轮廓和厚度信息测量技术于瀛洁上海大学机电工程与自动化学院院长15:00-15:30视觉在线测量与检测技术卢荣胜合肥工业大学教授15:30-16:00面向智能制造的全过程、全样本、全场景测量李明上海大学教授10月21日上午09:00-09:30工业摄影测量技术研究及应用郑顺义武汉大学教授09:30-10:00装备空间运动误差被动跟踪测量方法与仪器娄志峰大连理工大学副教授10:00-10:30差分珐珀激光干涉微位移计量及应用研究崔建军中国计量科学研究院课题组长/副研究员10:30-11:00面向先进制造过程的在线计量技术研究赵子越中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所高级工程师
  • GTI吉泰精密仪器亮相2024零碳大会
    “2024国际零碳城市乡村与零碳建筑大会暨技术设备博览会”于5月26日在北京国家会议中心举行。本届零碳大会主题是“推动建筑零碳发展,促进城乡绿色低碳转型”,以零碳贯穿主题展览和会议活动,引领建筑节能相关产业迈向可持续的零碳未来。一、大会现场本次零碳大会,GTI吉泰精密携建筑气密性测试系统、管道漏风量测试机、风量罩、风速仪、差压类传感器等产品精彩亮相。 管道漏风量测试机吸引了众多客户驻足咨询,DALT 6910专业版用于空调风管、消防风管及密闭空间的漏风量测试,可对分段管道和整个系统安装后的总管道进行检测,保证系统的工作效率,避免能源浪费。仪器集成了欧美及国内风管行业多种现行测试标准,根据相关的鉴定标准进行检测后,可直接确定管道的密封性是否合格。通过外接打印机可实现打印功能,且整机尺寸小,重量轻,家用SUV后备箱即可装载运输,可测流量范围更大。触摸屏一体化操作,LCD彩屏显示,良好的人机交互界面可实现测试全过程操作。 GTI吉泰精密工作人员详细为来访观众介绍产品性能及使用方法,解答观众的疑问,提供优质的服务体验。同时,我们也欢迎观众亲自观摩我们的产品,感受GTI品牌产品的品质和性能。 GTI620型风量罩是集风量测试、风速测试、微差压测试于一体的智能型测试仪器,其广泛适用于空调、管道等场所的风速风量测试,并且可以进行高精度的微差压测试。 差压类传感器系列产品包括手持式微差压计GTI115、超小型微差压数显表GTI135/GTI145、微差压变送器GTI131等,欢迎您莅临现场参观交流。二、扫码有礼端午节来临之际,GTI吉泰精密特别推出现场扫码签到赠送艾草香囊及GTI文创漆扇活动!数量有限,先到先得,快来现场参与吧! 本次2024零碳大会将持续至5月28日,GTI吉泰精密展位023、025期待您的光临!
  • 计量院与清华共建精密测量联合实验室
    中国计量院与清华大学共建精密测量联合实验室签约仪式在京举行 强强联合 优势互补 共创一流 蒲长城陈希出席并讲话 1月14日,中国计量科学研究院(以下简称中国计量院)与清华大学共同建立精密测量联合实验室签约仪式在北京举行。这标志着中国计量院在交流合作、提升能力、凝聚人才、创新机制方面取得了新突破。国家质检总局副局长蒲长城、国家教育部副部长陈希出席签约仪式并讲话。 双方于2008年6月就启动了联合实验室的筹备调研工作。中国计量院是国家最高计量科学研究中心和国家级法定计量技术机构,具备了计量科学研究的综合优势和实验条件。清华大学是中国著名高等学府,是中国高层次人才培养和科学技术研究的重要基地之一。联合实验室建立的宗旨就是为了充分发挥双方的资源优势,建立开放共享的综合性研究平台、人才培养和交流平台、国际合作研究平台以及信息交流平台。联合实验室将聚集一流的技术、设施和人才,共同开展与计量科学有关的前瞻性、原创性和长期性基础研究和科研合作。通过研究项目培养计量科技人才,带动大学建立计量学科,有效促进大学重点学科和国家计量事业的可持续发展。 据介绍,联合实验室的合作领域将集中在精密测试技术研究和计量前沿科技研究上。具体的研究方向包括空气及组分气体折射率精密测量、重力加速度绝对测量、光钟、原子钟、离子钟的研究等。 蒲长城在签约仪式上表示,希望双方能将联合实验室建成机制创新的示范实验室,在人才培养机制、激励创新机制、交流合作机制、资源共享机制以及联合实验室管理运行机制等诸方面积极探索,为质检科技其他方面开展交流合作提供更多宝贵经验。 陈希认为,清华大学与中国计量院的这次合作是高等院校与国家级科研院所的一次强强联手,通过双方的共同努力,一定能培养一流的科研人才,创造一流的科研成果,建立具有国际水平的实验室。 中国计量院院长张玉宽、清华大学副校长康克军分别代表双方在协议上签字。
  • 海南大学精密仪器高等研究中心成立
    日前,海南大学精密仪器高等研究中心(以下简称中心)正式成立,与海南大学分析测试中心合署运行。据介绍,中心拥有一支具备独特专业技术优势的电子显微镜专家团队,建有材料和物质科学领域全国和东南亚地区最大的皮米电镜实验室。中心现有精密仪器设备共计132台,总价值1.8亿元,包括3台球差校正透射电子显微镜、7台电子显微镜、三维原子探针、核磁共振、多台套波谱仪、光谱仪、质谱仪设备等,可满足材料、物理、化学、医药、农学、机械等不同学科和不同专业的科研需求。中心以大型精密仪器设备共享和科技服务为主线,融合精密仪器研发、科学研究,人才培养和社会服务,旨在突破制约高校高端科学仪器设备研发和应用的制度藩篱,推动多学科协同创新与交叉融合,构建“产学研用管”全链条服务体系,建立大型精密仪器设备高效、高水平运行的全成本核算体制机制,打造推动高质量发展、服务国家战略需求的科技创新平台。面向国家重大战略和海南自贸港建设发展需求,中心将以建成高标准的学术研究平台为目标,持续开展关键核心技术攻关和产业共性技术研发,积极探索卓越拔尖创新人才培养体系,不断加强常态化国际学术交流合作,努力提升国内外一流大型精密仪器的社会共享服务水平和效率,实现科技成果快速高质量转化和应用推广。据悉,近年来,海南大学科研创新能力不断提升,高端仪器研制领域取得了突破性进展。以“脑血管光子计数显微CT成像与定量分析系统”为研制目标的海南大学教授刘谦团队在2022年获批国家重大科研仪器研制项目,填补了海南省国家重大科研仪器研制项目的空白;海南大学教授张喜瑞团队研发的智能仿形进阶割胶机,创新“自适应防偏捆绑固定装置”和“贴树仿形割胶”技术,解决了割胶深度稳定控制的关键技术难题,实现了毫米级精度作业,目前正在澄迈、屯昌等地推广示范1000余台;海南大学研究员万逸团队设计研发的FORBID荧光光电微生物检测仪,将生物分析、微电子、结构电子工程等多学科深度交叉融合,开创性地解决了复杂体系中微生物原位在线检测难题。
  • 我国衍射光栅刻划机打造"精密机械之王"
    新华网长春12月3日电 记者2日从中国科学院长春光机所了解到,我国高精度衍射光栅刻划机项目已经开始实施,预计2012年研制成功。   据国家光栅制造与应用工程技术研究中心常务副主任唐玉国博士介绍,新型光栅刻划机性能优越,最大刻划面积达400毫米×500毫米,最大刻线密度为6000线/毫米,均是国际一流水平。该精密机械系统还将包括采用完全符合“阿贝原则”的多层台结构、承重兼导向的一体式石英刀架导轨、金刚石刀具的中途连续切换技术以及实现连续运行与间歇刻划相结合的独特工作方式等多个创新点。   说起被称为“精密机械之王”的光栅刻划机,很多人觉得陌生,认为离自己的生活很远。其实大到空间探测,小到血糖化验,都少不了光栅发挥作用,而光栅刻划机就是制造光栅的工作母机。   唐玉国表示,光栅是光谱仪器的核心元件,只有拥有了新的光栅技术,才能催生新的光谱仪器,推动整个光谱仪器行业的创新和发展。研制大型高精度衍射光栅刻划机将大幅度提升我国光栅制造水平,促进光谱仪器产业及光谱测试技术的快速发展,提升我国精密机械制造行业的自主创新能力。   据了解,该项目将在我国长期技术积累、关键技术获得突破的基础上,依托中科院长春光机所及联合国内相关技术力量进行研制。目前已经获得国家重大科研装备研制项目支持,经费达1.18亿元。此外,该项目已被吉林省纳入十个重大科技攻关项目之列。
  • 科众精密仪器-水滴角测试方法及判定标准
    水滴角测试是一种常用于表面性质评估的方法,用于确定液体滴在固体表面上形成的接触角度。这个角度可以提供有关表面润湿性和亲水性/疏水性的信息。以下是水滴角测试的一般方法和常见的判定标准:方法:准备工作:清洁和干燥测试表面,以确保没有杂质和污垢影响测试结果。将待测试液体滴在表面上:使用滴管或针管将液滴小心地滴在固体表面上。观察和测量:用显微镜或相机记录液滴在表面上的形态,并测量液滴与表面接触线之间的角度。判定标准: 根据液滴在表面上的形态和接触角度,可以将表面分为三类:亲水性、疏水性和中性。亲水性表面:液滴在表面上展开,形成较小的接触角(通常小于90度)。液滴容易在表面上弥漫和扩散。表面被液滴湿润,液滴保持较平坦的形状。疏水性表面:液滴在表面上形成较大的接触角(通常大于90度)。液滴难以在表面上弥漫和扩散。表面对液滴呈现不易附着的性质,液滴形成较高的凸起。超疏水接触角:超疏水接触角是指接触角大于150度的情况,即液滴与固体表面之间的相互作用极其微弱。超疏水表面具有更强的抗粘附性,液滴在表面上几乎不会停留,可以在一定程度上实现自清洁效果。这种特性在微纳米技术、光学涂层、防污染材料等领域有重要应用。总之,疏水接触角和超疏水接触角是指液滴在固体表面上无法展开并呈现球形的情况,其在防水、自洁和抗粘附等方面具有广泛应用价值。中性表面:液滴在表面上形成接触角度接近90度。表面对液滴的湿润程度适中。需要注意的是,水滴角测试的结果可能受到多种因素的影响,包括表面粗糙度、化学成分、温度等。因此,在进行水滴角测试时,需要进行多次测试以确保结果的准确性,并参考相关文献或标准来进行判定。
  • 进步零点几微米!他们研制出超精密加工全新利器
    超精密机床基础部件与应用技术的突破,能为制造业的生存和发展提供强大技术支撑。然而此前我国的超精密机床及关键基础部件主要依赖进口。轴类零件外圆圆度加工方面,国内外基本是靠超精密的外圆磨床实现。以磨削直径100毫米、长300毫米的轴芯为例,我国的外圆磨床大概能够磨到1至2微米的水平,而国外可达到0.3至0.5微米的水平。为破解机床和关键部件“卡脖子”技术难题,国防科技大学教授戴一帆科研团队历时5年,提出轴类零件外圆圆度确定性修形加工工艺技术,使轴芯加工圆度精度提升到0.1微米,并成功研制出超精密空气静压主轴,近日经中国计量科学研究院测试,该静压主轴相关参数达到国际先进水平,这将使我国超精密加工精度有效提升。像铁锹整地那样研磨超精密零件我国超精密机床及关键基础部件此前主要依赖进口,最大的技术难题在于缺少加工核心零件的“工作母机”。所谓“工作母机”,就是制造机器和机械的机器,又称工具机,包括车床、磨床、刨床、钻床等,是制器之器、工业自强之基。一般的机械加工是将机床精度“复印”到零件的过程,也就是说,没有精度高的机床就加工不出精度高的零件。没有精度高的零件,也就组装不出精度高的部件和机床。没有制造高精度零件的工作母机,就限制了整个超精密机床行业的发展。戴一帆科研团队长期从事现代光学制造技术研发,他们发现光学零件的最终制造精度远超出所使用的加工设备精度,而光学制造的基本原理是逐步将误差高点去除的一种精度进化加工原理,团队尝试将这种“精度进化”原理的加工方法用于机械零件高精度加工,最终通过加工原理的创新提出轴类零件外圆圆度确定性修形工艺技术,突破高精度“工作母机”的限制。芯轴多传感器在位测量。国防科技大学 供图确定性修形工艺是如何工作的?“好比使用铁锹平整一块地,就是将看上去凹凸不平的地方铲去适量的土,如此反复直到获得非常平整的地。”戴一帆说,这个过程依靠的是成套数字化设备,比如采用了高精度圆度仪获取圆柱形貌;发明了专用的控时磨削机床实现材料去除量的数字化精确可控;采用专用计算机程序计算获得磨削工具需要在特定空间位置停留的精确时间。机械取代有经验的工人师傅借助新工艺,戴一帆科研团队突破了基于精度进化原理的控时磨削加工技术,形成了圆柱类零件在位加工检测一体工艺方法,成功研制出超精密空气静压主轴。中国计量科学研究院测试结果显示,该空气静压主轴径向跳动小于15纳米、端面跳动小于15纳米。这个跳幅相当于头发丝直径的六千分之一。如果是地球这么大一根主轴的话,回转运动造成的振幅不会超过1米。测试结果还显示,空气静压主轴径向静刚度大于200N/μm、轴向静刚度大于200N/μm。通俗地说,就是主轴可以在20公斤的重力载荷下纹丝不动,变形量不会超过1微米,即头发丝直径的百分之一。对比代表美国超精密领域最高水平Precitech公司的产品手册,上述技术指标与其相当甚至更高。当前,国内外可将轴类零件外圆圆度加工研磨到零点几微米的水平,如果再要提升只能靠手工研磨修整。“我们的新技术可以摆脱对极其有经验人工师傅的依赖,能很容易地按照现代工业化的模式组织生产,促进超精密基础部件的大批量、高效率生产和应用。”戴一帆表示,超精密机床基础部件与应用技术的突破,将为制造业的生存和发展提供强大技术支撑,完善高端机床产业链配套,大幅增强高性能功能部件竞争力,促进高端精密与超精密机床方面实现国产化。他补充说,这些突破还将有效解决探测制导关键零部件超精密加工面临的超精密装备和核心工艺难题,进一步助力国防领域高端核心零件超精密加工批量化生产,实现科研成果向生产力和战斗力的快速转化。系列成果获得了湖南省十大技术攻关等项目的支持。相关成果先后发表于Materials、Micromachines等期刊上,戴一帆为通讯作者。为支撑超精密加工,促进精密测量技术发展和应用,助力制造业高质量发展,仪器信息网联合哈尔滨工业大学精密仪器工程研究院,将于2023年12月14-15日举办第二届精密测量技术与先进制造网络会议,邀请业内资深专家及仪器企业技术专家分享主题报告,就制造中的精密测量技术等进行深入的交流探讨。点击图片直达会议页面
  • 中教金源——山东中教金源精密仪器有限公司正式运营
    “山东中教金源精密仪器有限公司”于2022年10月16日隆重开业,正式投入运营!中教金源多方位的实现了品质和服务升级。1. 服务升级:山东公司位于鲁南滕州,可以实现华东、华中、华北地区的三小时快速上门服务圈。2. 效率升级:实现现有产品的全品类库存,实现下单即发货。3. 品质升级:产品实现规模化,流程化生产。4. 运营升级:北京为中心的研发销售团队和滕州为中心的生产售后团队,实现了中教金源双中心运营。5. 产业升级:实现了产品的研发、生产、配套、服务,全部在墨子科创园园区内完成,并享受当地政府的多项支持。金秋十月,满满的收获季节!北京中教金源科技有限公司迎来了企业高光时刻。位于山东滕州墨子科创园的北京中教金源科技有限公司的全资子公司“山东中教金源精密仪器有限公司”于2022年10月16日隆重开业!山东滕州作为孔孟之乡、“科圣”墨子、“工匠祖师”鲁班的故里,自古就为“三国五邑之地、文化昌明之邦”。山东中教金源精密仪器有限公司入驻墨子科创园也被看做是提升鲁南制造业整体高、精、尖产业形象的标志!山东中教金源精密仪器公司位于滕州市墨子科创园D3栋,拥有独栋5层楼5500余平米的生产、实验及办公面积。楼内设施齐全,设有数字化加工中心,生产车间,装配车间,客户实验测试中心,售后服务部,物资部等多个部门。山东中教金源投入了先进的数字化加工及生产设备,融合了“光源系统”、“光热/热催化系统”、“光解水系统”、“光电测试系统”、“色谱”、“光电化学”等多条生产线,在原来产能基础上实现了跨越式增长!高效的管理理念以及先进的生产设备将为新老用户提供更高品质的产品;同时“中教金源山东实验测试中心”也已建成并正式投入运营。中教金源正以山东滕州为基地集“生产制造、实验测试、安装调试、客户服务”等一系列覆盖全国的业务模式初步形成。中教金源一直秉承“催化中国科研教育,产品质量铸金、科技创新立源”、“点亮催化、技术改变科研生态”、“专注、成就、共享、品质铸就品牌”的企业价值理念,一丝不苟的用心为高校、科研院所提供极具性价比的国产实验仪器设备。中教金源愿与广大科研工作者携手同行,中教金源,您科研之路最优合作伙伴!
  • 【新品上线】得利特新推出在线精密露点仪
    新品推荐——减压馏程测定仪01产品介绍产品名称:在线精密露点仪型号:C2010C2010在线精密露点仪适用于压缩空气或工业过程气体湿度的连续测量,坚固可靠的经济型阻抗露点变送器适应气体:H2,压缩空气,SF6等02技术参数技术参数1、变送器:芬兰VAISALA湿度变送器2、露点测试范围:-100~+20°C或-60~+60°C3、电源:12~28VDC4、输出:4~20mA电流源覆盖整个露点范围5、互换性:变送器完全可互换6、精度:±2°C露点7、工作温度:-40~+60°C8、温度系数:具有温度补偿9、工作压力:30MPa10、流量:安装在标准采样系统时:1~5L/min;11、安装方式为直接插入(80μm烧结防护套)时:0~10Nlmin-112、可溯源性指标:-75~+20°C露点溯源至NPL(英国)和NIST(美国).[对于露点13、出错情况指示:情况输出(出厂已编程)变送器出错23mA14、低于露点范围:4mA15、超出露点范围:20mAEND
  • 清华大学李星辉团队合作在超精密光栅干涉测量领域取得新进展
    近日,清华大学深圳国际研究生院李星辉团队与国防科技大学团队合作提出了一种基于反射型二维光栅的外差式三自由光栅干涉仪。团队自主设计具有高光敏度、高频差和高信噪比的双频激光系统,基于二维反射型光栅和采用创新的共光路设计,搭建三自由度位移测量系统,设计并优化外差信号相位检测算法,最终实现了亚纳米的测量分辨率和重复定位精度。这项工作将有效推动多自由度光栅精密定位技术的发展。多自由度精密定位技术在纳米计量、显微成像、精密机床、半导体制造等领域具有重要地位。以半导体制造为例,光刻机是半导体行业的“掌上明珠”,在先进制程的光刻机中,晶圆台需要亚纳米位移测量精度的六自由度超精密定位技术。当前光刻机常用激光干涉仪和光栅干涉仪对晶圆台进行多自由度超精密定位,然而激光干涉仪由于暴露在环境中的光路长、难以实现单测量点多自由度测量等限制,会引入环境噪声和阿贝误差,而以光栅栅距为测量基准的光栅干涉仪正成为光刻机晶圆台超精密定位的主流方法。(a)光刻机晶圆台中“四读数头—四光栅”的六自由度测量系统;(b)外差式三自由度光栅干涉仪基本原理针对光刻机等先进装备中的超精密定位需求,团队提出了一种新型的基于外差干涉原理的三自由度光栅干涉仪,可以实现亚纳米的测量分辨率和重复测量精度,并通过 “四读数头—四光栅”的晶圆台测量系统可以实现六自由度位移/角位移测量。该外差光栅干涉仪使用一束双频激光,通过二维反射型光栅的四束衍射光产生外差干涉,实现光栅在X/Y方向上的位移测量,通过光栅反射光与固定反射镜反射光产生外差干涉,实现光栅在Z方向上的位移测量,从而完成光栅ΔX、ΔY、ΔZ三自由位移测量。该方案创新地采用了二维反射型光栅,利于光路系统读数头的集成化和小型化,在未来应用中,可以将读数头和光栅分别安装于固定部件和运动部件上,来检测运动部件的位移,其相对于基于透射型光栅的测量方法具有更广的适用性。此外,研究团队提出并采用了自主设计的双频激光系统,相比于传统的基于塞曼效应的商用双频激光器,具备更大更稳定的频差,以及更强的激光功率,可以实现更高的光源稳定性和信噪比以及更大的外差频率,有利于提升系统的整体精度和测量速度。最终实验结果显示,该系统具备0.5 nm的分辨率,0.6 nm的重复定位精度和2.5×10-5的测量线性度。该研究提出的外差式三自由度光栅干涉测量方法有利于多自由度超精密定位技术的发展,同时对先进装备和精密仪器的发展具有指导意义,尤其是需要多轴超精密定位的纳米科学和技术。 (a)自主设计的双频激光系统;(b)外差式三自由度光栅干涉仪测量系统 (a)三轴分辨率测试结果;(b)三轴在10 nm和40 nm处的重复定位精度测试结果相关成果以“三自由度亚纳米测量反射型外差光栅干涉仪”(A Reflective-Type Heterodyne Grating Interferometer for Three-Degree-of-Freedom Subnanometer Measurement)为题,在线发表在仪器仪表领域期刊《IEEE仪器与测量汇刊》(IEEE Transactions on Instrumentation & Measurement)上。论文第一作者为清华大学深圳国际研究生院2020级硕士生朱俊豪,清华大学深圳国际研究生院李星辉副教授为通讯作者,国防科技大学为共同通讯作者单位。该研究工作得到了广东省基础与应用基础研究基金、国家自然科学基金、清华大学科研启动基金、湖南省自然科学基金、中国博士后科学基金等项目的支持。论文链接:https://ieeexplore.ieee.org/document/9913946/
  • 精密测量院等在锂离子精密光谱研究中获进展
    近日,中国科学院精密测量科学与技术创新研究院研究员高克林、管桦实验团队与研究员史庭云理论团队,联合加拿大新不伦瑞克大学教授严宗朝、加拿大温莎大学教授G. W. F. Drake、海南大学教授钟振祥、浙江理工大学讲师戚晓秋等实验团队,在少电子原子体系——锂离子精密谱研究中取得重要进展。该研究将6Li+离子23S和23P态超精细结构劈裂的测量精度提高至10kHz水平,并精确确定了6Li原子核的电磁分布半径(Zemach半径)。这一基于原子精密光谱的工作独立于原子核模型,为揭示锂原子核结构、特别是6Li核的奇特性质以及检验相关的核结构模型提供了重要依据。该工作将进一步促进Li+离子精密光谱的实验和理论研究,推动少核子体系核结构理论与实验的开展。   少电子原子体系(如氢、氦原子以及类氢、类氦离子等)精密谱的实验与理论研究在检验束缚态QED理论、确定精细结构常数、获取原子核结构信息以及探索超越标准模型的新物理中颇具应用价值,是当前精密测量物理的重点方向。   高克林、管桦实验团队与史庭云理论团队等合作,开展类氦锂离子精密谱研究已逾十年。该团队基于电子碰撞电离方案研制了一台亚稳态Li+离子束源装置,各项性能指标(束流强度、发散角、稳定度等)均达到同类装置较高水平。该研究利用该装置产生的离子束,采用饱和荧光光谱测量方法精确确定了7Li+离子23S1和23PJ能级的精细结构和超精细结构劈裂,不确定度小于100kHz。该团队将实验与理论相结合,精确确定了7Li原子核的Zemach半径。   在饱和荧光光谱方法中,该研究受制于谱线的渡越时间展宽,得到的兰姆凹陷线宽达50MHz,大于谱线的自然线宽(3.7MHz),由此得到的测量结果具有较大的统计不确定度。为了进一步提高测量精度,该工作利用三驻波场光学Ramsey技术消除谱线的渡越时间展宽,获得线宽约5MHz的Ramsey干涉条纹,统计不确定度减小至kHz量级;通过抑制量子干涉效应、一阶多普勒效应、二阶多普勒效应、Zeeman效应以及激光功率等各项系统误差,实现了10kHz精度的6Li+离子23S1和23PJ能级的超精细结构劈裂。该超精细结构劈裂的测量精度较先前结果提高5~50倍。在理论方面,该团队计算了包括高阶量子电动力学(QED)效应在内的6,7Li+离子23S和23P态超精细劈裂。该研究包含完整的mα6阶相对论和辐射修正,理论精度较先前结果有所提升,且理论与实验符合程度较好。科研人员通过比较6,7Li+离子的理论计算和实验测量值,得到6Li和7Li原子核的Zemach半径分别为2.44(2)fm和3.38(3)fm,确认了7Li的核Zemach半径比6Li的大40%这一反常现象,并发现了由6Li+的23S态超精细劈裂确定的Zemach半径与核物理方法得到的值3.71(16)fm存在显著差异,表明6Li核可能具有反常的核结构。该成果将进一步推动更多相关理论和实验的发展。   相关研究成果发表在《物理评论快报》(Physical Review Letters)上。研究工作得到国家自然科学基金、中国科学院战略性先导科技专项、中国科学院青年创新促进会和中国科学院稳定支持基础研究领域青年团队计划等的支持。锂离子Ramsey光谱测量
Instrument.com.cn Copyright©1999- 2023 ,All Rights Reserved版权所有,未经书面授权,页面内容不得以任何形式进行复制