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测量技术相关的资讯

  • 溶氢测量技术开荒性进展!~"真实溶氢测量计"问世!
    台湾氢水品质检测协会关于[高浓度溶解氢检测技术联盟交流会]溶氢测量技术革命性进展!新一代电极法溶氢测量计~"真实溶氢测量计"问世! 施文仪台湾氢水质量检测协会理事长 氢水中氢气溶存度之测量主要有三种方法:气相层析法(GC)、电极法及氧化还原滴定法。依本人在「第一届台湾氢水质量、检测暨医学论坛」所发表的报告内容中显示,目前电极法中之ENH-1000及Unisense H2-N在最近八年的相关论文中被普遍应用。电极法比较简单,只需要把电极放在氢水中,即可以直接获得数据,而且能检测范围大并能持续检测浓度之变化,操作简易因而普受业界及学者欢迎。目前产品包括:ENH-1000、Unisense H2-N、DH30等。但这类测量工具只适用于单纯的氢水,并在一大气压下,测量其溶氢浓度。藉由溶解氢所创造的负电位换算成溶氢浓度。设备通常已预设在25℃或其他条件下,故量测极限最高在1.6 ppm 左右。细究传统电极法,它受到检体之温度、水中总溶解固体量(TDS)、酸咸值(pH)等干扰,但均在ppm小数点二位以下的范围,影响结果不大。另外,它也受到一些操作细节如:量测时间、维持电极板的大面积及回流电解液充足否之影响。若氢水不单纯,含有某些还原剂,则测量结果几不可信。最新一代的电极法已改善上述的缺点,换句话说,它是革命性的创新发明,该产品DH30P,已通过「台湾氢水质量检测协会」的验证,经理监事会通过推荐,并将于今年底公开亮相,相信必会引起愿意追求真相者的注意。DH30P的创新主要在它直接针对氢气测量,它以一层疏水性半透膜来隔开电极与水样,只允许水样中溶存的气体通过,而电极提供氢气释出两个电子的所需电压,因此水样中的氢气通过半透膜,即可被氢专属之电压电极传感而换算成氢浓度。由于离子态的氧化还原物质无法通过半透膜,故无法发生干扰;它又以其他气体之溶存度做校正,因此不受温度、压力之限制,故在传统电极法所测得的最高极限值被突破,过去某些1.5ppm的氢水经二度稀释,测量值仍不变的反科学现象,终于还原真相,换句话说,以前许多高质量氢水被低估,而有一些「不单纯」氢水被高估或被拿来耍弄消费者。兹把台湾氢水质量检测协会内部验证的部分数据公开。 氢水的魔镜不再让还原剂的魔法骗了消费者!也让高质量氢水真实呈现!
  • 透射与反射测量技术关键工具及颜色测量方法
    在现代科学研究和工业应用中,精确的物质性质测量是至关重要的。特别是在材料科学、光学工程以及生物医学领域,透射测量与反射测量技术的应用日益增多,它们在各自的领域内发挥着不可替代的作用。透射测量是指测量光线通过物质后的强度变化,以此来分析物质的特性;而反射测量则是基于光线打到物质表面后反射回来的光强变化进行分析。这两种测量技术虽然操作原理不同,但都旨在通过光与物质的相互作用来揭示物质的内在属性。一、透射测量与反射测量的比较分析透射式和反射式分光光度计均能利用光源的闪烁特性,覆盖360至750纳米范围内的全部波长光线进行照射。通过对透射光或反射光的测量,这些设备能够创建出色彩的量化图谱(即色彩“指纹”)。在反射光谱中,主要波长决定了颜色的属性。紫色、靛蓝及蓝色属于短波段,波长介于400至550纳米之间;绿色处于中波段,波长在550至600纳米;而黄色、橙色及红色表示长波段光。对于光亮增白剂(OBA)和荧光剂这类特殊物质,它们的反射率甚至可以超过100%。反射式分光光度仪通过照射光源至样本表面并记录以10纳米步长测得的反射光比例,以此来分析颜色。这种方法适用于完全不透明的物质,通过反射光的量化,可以准确测量其色彩。而配备透射功能的分光光度仪则是通过让光穿透样本,使用对面的探测器来捕获透过的光。这一过程中,探测器会测量透射光的波长及其强度,并把它们转换成平均透射率的百分比,以量化样本的特性。尽管反射模式能够用于分析半透明表面,但准确了解样本的透明度是必须的,因为这直接关系到最终数据的准确性。二、样品确实不允许光线穿透吗?测量透射率与评估不透明度并不总是等同的,因为不透明度涉及两个方面:是否能遮挡视线穿过的表面或基质,以及材料允许光线通过的程度。通常,您可能会认为您的手是不透光的,从某种角度来看,这是正确的。然而,当您把手电筒紧贴手掌并开启时,会发现光线能够从手的另一侧透射出来。半透明与透明材质的本质区别半透明材料允许光线穿透,却不允许清晰的视线通过。举个例子,经过蚀刻处理的浴室塑料门便是半透明的。相比之下,透明材料,如普通的玻璃板,可以让人从一侧清楚地观察到另一侧的物体。三、实际应用及解决方案考虑到涂料,当其涂布于墙面时,其不透明性足以覆盖下层材料,阻止透视效果。但要准确评估涂料的不透明度,我们需采用对比度分析法。一旦应用于基底,涂料通常表现出高不透明度,使得Ci7500台式色差仪成为其测量的理想工具。至于塑料,虽然肉眼看来我们可能无法通过塑料样本看穿,但它们可能具备一定的光透过性。比如,外观不透明的塑料瓶,在未经测试前其真实透光性难以判断。以过氧化氢瓶为例,其内容物若暴露于阳光下会迅速分解,因此这类瓶子通常呈棕色,以屏蔽阳光。然而,置于强烈光源下,这些瓶子是能透光的。鉴于成本考虑,过氧化氢瓶的制造尽量保持不透明。在纺织品的应用上,选择分光光度仪时需考虑具体的使用场景。美国纺织化学师与印染师协会(AATCC)推荐将样品折叠至四层以确保不透明度的测量。这一方法对于测量厚实的织物如灯芯绒裤或棉质卷料足够有效,但对于透明或薄的半透明尼龙材料,采用其他量化技术可能更为合适。请记住,在测量特定允许一定光线透过的纺织品时,按照ASTM的203%遮光测试标准,必须使用具备透射功能的分光光度仪进行测量。Ci7600台式分光光度仪、Ci7800台式分光色差仪和Ci7860台式色差仪均支持透射和反射模式测量,它们为需要同时评估不透明与半透明样本的应用场景提供了理想解决方案。这些设备能够执行三种主要测量方式:①直接透射测量:针对完全透明的样本设计,如塑料拉链袋和清晰的玻璃板。②全透射测量:适合那些允许光线穿透但视线模糊的半透明样本,比如橙汁、洗涤液以及2升容量的塑料瓶。③雾度测量:针对那些能够散射光线的半透明样本,如汽车尾灯的塑料覆盖件,这类样本散射红色光线,而不直接显露灯泡和灯丝。若您的需求仅限于测量完全不透明的表面,Ci7500台式色差仪或许更符合您的需求。然而,如果您的主要测量对象为不透明表面,偶尔也需测量一些允许光线透过的物体,那么具备透射测量功能的设备,如Ci7600台式测色仪或更高端的型号,将是更合适的选择。四、关于爱色丽“爱色丽彩通 ”总部位于美国密歇根州,成立于1958年。作为全球知名的色彩趋势、科学和技术公司,爱色丽彩通提供服务和解决方案,帮助品牌、制造商和供应商管理从设计到最终产品的色彩。如果您需要更多信息,请关注官方微信公众号:爱色丽彩通
  • 2022西安工业测量展览会|2022工业测量展|2022西安数字制造技术展
    同期举办:中国西部国际装备制造业采购商大会批准单位:中国科学技术部主办单位:中国国际贸易促进委员会、中国机械工业联合会、陕西省振兴装备制造业领导小组联合主办单位:中国工业电器协会电炉及工业炉分会、中国机械工程学会工业炉分会组织单位:陕西省机械工业协会、四川省机械工业协会、西安市工业和信息化委员会、成都市经济和信息化委员会承办单位:西安三联执行单位:上海赛贸会展有限公司地址:西安国际会展中心 时间:2022年3月17-20号随着工业的需求面不断扩大与深入,企业对产品质量检验的设施与技术的要求也越来越高,如何提升检测手段、完善检测设备是检测从业人士身负的重任和义务。如何有效的进行过程控制是确保产品质量和提升产品质量,促使企业发展、赢得市场、获得利润的核心。企业要在激励的市场竞争中生存和发展,仅靠方向性的战略性选择是不够的。任何企业间的竞争都离不开“产品质量”的竞争,没有过硬的产品质量,企业终将在市场经济的浪潮中消失。而产品质量作为最难以控制和最容易发生的问题。为迎合这一契机,在得到国内外各级主管部门的大力支持下,“2022第6届中国(西安)国际工业控制及仪器仪表展览会”将于2022年3月17-20日在西安国际会展中心隆重举办为期4天,展会汇聚众多工业控制品牌、仪器仪表产品、围绕工业仪器技术与设备、物理测试与材料试验机、分析仪器、计量与测试技术为主要展出内容,汇集了各地检测设备制造商及代理商带来的高端技术和先进手段与设备,为西部地区业界提供高效的商务合作及交流平台。太仓庄正数控设备有限公司、帝悦精密科技(苏州)有限公司、江苏长沐智能装备有限公司、江苏磐一智能装备有限公司、昆山欧思克精密工具有限公司、苏索利得物联网有限公司、昆山欧思克精密工具有限公司、苏州益耕科技有限公司、苏州汉测测量设备有限公司、苏州稳信智能科技有限公司、苏州普费勒精密量仪有限公司等近300家相关行业企业前来参展。“2022第6届西安工业测量及数字制造技术展”作为2022欧亚工博会重要要组成部分,大会预设6大室内展馆、2大室外展馆,合计展出面积100000平米,可容纳近5000家企业前来参展。重点展示金属切削机床、五金机电、钣金加工、激光切割、工具测量设备、工业自动化及机器人、智能装备及精密部件、动力传动与流体液压、智慧物流、军民融合及航空航天等内容,聚集高端装备制造研发设计、生产加工、制造服务资源,展示创新、绿色、开放发展的新成果,促进实体产业与互联网、大数据、人工智能深度融合。同期举办中国西部制造智能发展论坛暨第三届陕西工业经济发展大会、第三届陕西民营经济与制造业发展大会、第三届中国西部工业信息化发展论坛、第六届中国智能制造企业家大会西部峰会、首届工业微程序大赛等系列重点活动。展览范围:一、工业控制与零部件:控制装置及专用控制器、工厂自动化系统、传感器和测量设备、无线传感器网络设备和应用、定位器、通讯设备和零部件、执行器、控制阀、元件模块和辅助设备、自动化仪表与系统、电子测量仪器、仪表元件、质量控制和检测设备、自动化元器件二、控制系统:控制技术、测量及调整设备技术、网络\工业数据通讯、电动机、机架系统、传感系统、驱动装置、工业无线通讯、嵌入系统、光电技术、电力供应、电气开关工业网络(工业以太网,现场总线技术与设备)、安全自动化(监控组态软件、安全监控系统、机器视觉、故障诊断)、基于PC的自动化、工控机,工业计算机、工业电源、人机界面、控制装置及专用控制器、变频调速、电气传动、运动控制(伺服系统、步进系统、运动控制总线等)、可编程控制器(PLC)、可编程自动化控制器(PAC)、分布式计算机控制系统(DCS)、数据采集、信号处理、工业自动控制系统及装备、楼宇自动化三、仪器仪表:仪器仪表及测试测量:过程控制仪器仪表、环保类仪器仪表(城市供水、污水处理过程检测仪表等)、检测类仪器仪表、测量仪器、质量控制和检测设备、计量分析类仪器仪表、研发和管理技术、测量投影仪、影像量测仪、二次元量测仪、三坐标测量仪、测量机、测试仪、工业体视/ 光学 / 电子显微镜、温度、流速、流量、压力、物位、及其参数计量、各类变送器、测试、显示、记录仪器仪表。
  • 时间和测量技术不停步----- RGM手表公司影像测量系统案例研究
    RGM手表公司是由美国手表制造商罗兰墨菲创立的。他的职业生涯和对钟表(计时设备的艺术或科学)的兴趣始于十几岁时在一家钟表公司做兼职工作时。后来,他进入了鲍曼制表技术学校,1986年他被WOSTEP(瑞士制表师培训和教育计划)录取。完成WOSTEP后,他在汉密尔顿手表公司的产品开发工作,直到他创建了RGM手表。RGM手表销售是在个人一对一的基础上进行的。参观该公司的客户和潜在客户经常会受到罗兰• 墨菲本人的欢迎。他在谈到客户经常要求的定制设计功能时,分享了自己对经典手表设计、创新和工艺的热情。RGM拥有一支11人的团队,每年生产“几百块”手表,根据设计和材料的不同,手表的价格从3500美元到9.5万美元不等。 进入RGM工厂,您会立即被多个经典的钟表匠长椅和一些古董玫瑰发动机车床包围。这些百年的车床可以生产复杂和华丽的金属图案使用切削雕刻技术。RGM表的这种水平的装饰细节对客户是非常诱惑的。 在开始时,由于缺乏合适的金属加工机械来生产非常小的零件,也没有精密的非接触测量手段,RGM产品的开发往往非常缓慢。瑞士的公司有这些设备,但对与一家没有经验的初创公司合作没有特别的兴趣——尤其是这样一家来自美国的公司。凭借进取的决心,在当地一家机械修理店和一批二手金属加工机械的帮助下,墨菲于2007年推出了Caliber 801机械运动系统。“在我们能够依赖可靠准确的零部件之前,我们会制造小于名义尺寸孔的零件,然后制表师会修正夹具镗床上的孔… … 这是一个非常耗时的过程… … ” 在一台老式的光学比较仪上对Caliber 801的小零件进行检查和测量。这样的检查需要花费相当多的时间来定位和测量,并且不是非常自动化,但对于处理最初几个低等级的系列手表零组件已经足够了。今天,有七个版本的Caliber 801,需要对一系列复杂的零组件进行测量。这时,使组成零件始终精确就变得至关重要了。这意味着制表师在组装过程中通过使小孔变大来单独制造太耗费时间。墨菲解释说。那么他们是如何解决生产和检测的问题的呢? 2016年6月,RGM购买了QVI® StarLite150影像测量系统,用于完成之前由光学投影仪测量的尺寸和检查任务。“StarLite 150很快就展示了优势所在,这个系统可以在不需要操作人员干预的情况下持续测量小而复杂的手表部件,”微机械设计总监Benoit Barbe说。近年来,生产和机型需求增加,StarLite 150通过其与公司的3D CAD系统和数控铣床的兼容性,已经成为开发过程中不可或缺的检测手段的一部分。一旦CAD模型完成,它可以下载到影像测量系统,在几秒钟内完成测量。“我们对测量结果的准确性有很高的信心,而在使用光学比较仪时是存有疑虑的,”Barbe评论道。 “我们对StarLite 150测量系统了解得越多,我们的工作效率就越高。”StarLite150特别受到RGM制造团队赞赏的一个特点是它的VectorLightTMLED可编程环形灯。Barbe说:“高亮度的光源使得在两个盲孔之间检查尺寸变得非常快速和简单“。”定制手表功能的需求越来越大,需要独特的,复杂的设计与数控机床生产运行的数量越多。“我们现在定期测量和检查定制的微型机蚀刻,用小到0.02毫米的立铣刀。用了StarLite以后,测量变得从来没有这么简单,也没有这么准确。
  • 量子精密测量技术显著提高微波测量精度和灵敏度
    发展现代化先进量子测量体系具有重要的研究意义,它符合时代发展需求和国际化发展潮流,同时面向国际前沿和国家重大需求。由于里德堡原子具有较大的电偶极矩,可以对微弱电场产生很强的响应,因此已经成为一个非常有前景的微波测量量子体系。此外,由于里德堡原子之间具有长程强相互作用,常被用于模拟研究强关联系统以及相变。强关联系统在临界点附近对外界扰动更加敏感,可以被应用于量子精密测量领域。虽然有大量理论报道利用强关联系统的临界状态去做量子传感,但在实验上一直未能成功实现。“主要原因是多体系统相变过程制备难、临界点的外场调控技术欠缺等。” 论文共同作者、中科院量子信息重点实验室丁冬生教授介绍。近年来,史保森、丁冬生科研团队利用里德堡原子体系,聚焦量子模拟和量子精密测量科学研究,已取得了重要进展。此次工作中,团队发展了里德堡原子临界点与微波电场的耦合技术。基于室温铷原子体系,利用多体系统相变点对于微波扰动更加敏感的特点,显著提高了测量微波的精度和灵敏度。丁冬生说,“实验发现,多体系统中的原子透射谱线在相变点附近变得更加陡峭,这相当于一把频域上刻度更细的尺子,因此对于微波测量具有更高的精度。”在评估传感器时,一个关键量是Fisher information,它表示一个测量量包含多少关于未知参数的信息。实验表明,相比于少体无相变的情况,多体系统在临界点的Fisher information具有显著提高,具体提高了三个数量级。对应于测量精度提升至少一个量级,并且随测量时间的增加而增加,呈现指数增长的趋势。该工作得到审稿人高度评价:“该实验真正具有开创性,具有重大的潜在影响,因为它为开发基于强相互作用多体系统的新一代量子传感器打开了大门。” “49纳伏每厘米每根号赫兹的灵敏度令人印象深刻,很好地表明了这种方法在计量方面的潜在应用。”中科院量子信息重点实验室丁冬生教授与博士研究生刘宗凯为本文共同第一作者,丁冬生教授、史保森教授、丹麦奥尔胡斯大学Klaus Molmer教授和英国杜伦大学Charles S. Adams教授为本文共同通讯作者。
  • 我“变频功率测量技术”获重大进展
    有望将电机系统运行效率提高2%—3%   近日,由湖南银河电气有限公司、湖南省计量检测研究院和国防科学技术大学联合研制的“变频功率标准源”在长沙通过鉴定。   当前,国内外变频功率标准源的输出电压、电流只能达到1000V、100A,且只有美国等几个少数国家拥有该项技术成果。针对国家电机节能重点工程、变频功率、变频能量计量等领域的技术难题。由上述合作单位研制的“变频功率标准源”,其输出电压、电流已达到10000V、500A,在电机低频率、低转速的情况下,输出频率可拓展至5Hz,成功解决了变频电机能量消耗的测量统一性问题。   以中国工程院张钟华院士为首的专家鉴定委员会一致认为:该项目研究的变频功率测量技术属当今国际计量领域的前沿课题,技术难度大。课题组采用数字合成、大功率放大、智能测控等技术,首次成功地研制出了变频大功率标准源,解决了目前其他国家无法解决的变频电量传感器、变频电量分析仪、变频高电压、变频大电流、变频电机效率等仪器设备、技术参数的量值溯源问题。解决了我国在节能减排等领域变频功率测量技术的瓶颈问题,研制的高电压、大电流变频功率标准源,填补了国内外空白,整体技术达到国际先进水平,其中的量程和频率范围等技术指标居国际领先水平。   该成果有助完善面向战略性新兴产业发展、民生改善以及其他重点领域的计量基本标准体系建设 可为国家“电机系统重点节能工程”的变频电机效率测试、电机试验和电机节能改造提供计量保障 有望在“十二五”期间,将电机系统运行效率提高2%—3%,达到年节电能力800亿千瓦时的目标。
  • 让量子精密测量成为普惠技术!《量子精密测量行业赋能白皮书》免费开放
    测量是科学技术的基础,以量子精密测量为代表的先进测量技术成果不断涌现,必将进一步提高人类科技发展水平,变革生产制造模式,促进社会经济发展转型升级。但前沿技术的落地应用首先要弥合技术的信息鸿沟。国仪量子联合权威专家团队,与新能源、半导体、生命科学、医疗健康、能源勘探、航空航天、 基础科研、计量学等领域的一线行业伙伴,联合编撰了《量子精密测量行业赋能白皮书》。白皮书从用户维度出发,分为技术简介与产业应用两大版块,通过大量的案例切入行业痛点,并针对性提出赋能解决方案。完整白皮书欢迎扫码/点此下载作为国内量子信息产业化的引领者,国仪量子团队长期从事量子精密测量这一前沿技术的探索,并率先开启了量子信息产业化实践。通过白皮书,国仪量子希望让广大行业伙伴了解量子科技的最新成果和创新思维,共同将量子精密测量这一先进测量技术打造为服务产学研用的普惠技术。
  • ​国产三坐标测量机产业走访第2站派姆特:自主创新精密测量技术,构建一体化三维测量平台
    近年来,我国高端制造业蓬勃发展,对高精度测量设备的需求持续攀升,极大地推动了以三坐标测量机为代表的精密测量仪器市场的迅猛增长。众多国内外知名品牌竞相涌入这一赛道,同时,也催生了一批崭露头角的国产新兴力量。在国产替代需求日益增长的趋势下,中国三坐标测量机企业迎来了前所未有的发展机遇。为深入了解中国三坐标测量机产业的发展态势,仪器信息网成立25周年之际,特别策划了“万里行”系列走访活动。该活动深入中国三坐标测量机代表性企业,与行业专家共同开展实地走访,探寻产业发展的最新进展和亮点,为发展新阶段赋能。走访第2站,由上海大学李明教授,仪器信息网产业研究部主任武自伟、营销服务中心经理韩永风、测量仪器编辑牛亚伟等组成的走访项目组走进派姆特科技(苏州)有限公司 (以下简称“派姆特”),派姆特华东区区域经理胡书飞、总裁助理Susan接待了走访一行人员。——企业发展进展派姆特成立于2019年,在中国、德国、日本均设有研发中心,并在苏州、西安建立了制造基地。得益于公司成立前的技术积累,派姆特在成立第一年即实现了盈利,且此后每年的收入都实现了翻倍增长。短短五年间,派姆特的团队规模已从最初的约30人发展壮大至现在的150余人。派姆特办公楼派姆特的创始人邰大勇,曾在德国马尔精密量仪和美国法如科技公司任职。他亲眼目睹了我国尺寸精密测量仪器市场几乎一度被国外品牌垄断的状况,这促使他萌生了创立一个拥有自主知识产权、受人尊重的国产高端品牌的念头。随着当前国内对供应链安全要求的日益提升,国产化替代需求旺盛,派姆特迎来了快速发展并受到了资本的青睐。2023年6月,公司获得了由中科创星独家投资的千万元级天使轮融资;同年11月,又获得了深圳高新投的第二轮融资;时隔不到一年,2024年5月,派姆特再次获得了卓远资本的第三轮融资。——产品技术与布局派姆特深耕便携式关节臂,拥有多项专利技术。其关节臂测量机涵盖6轴测量臂、7轴测量臂以及激光扫描臂,完美适应接触式与非接触式测量的多样化需求。设备内置平衡机构,采用等臂长设计,操作灵活自如,测量无死角。测量范围覆盖1.5-4.5米,可在5-45℃的全温度范围之内进行测量,内置温度传感器有效补偿温度变化带来的误差,确保测量精度位居国内顶尖水平,广泛应用于汽车、航空航天、国防军工、轨道交通、工程机械、教育等行业。胡书飞介绍道,为了向客户提供更多的测量方案,派姆特不断拓宽测量技术边界,致力于三坐标测量机的核心系统研发,包括测头、控制器和软件。去年,公司推出了FUTURE系列和PRIME系列桥式机型,以及SPACE车间型三坐标测量机。FUTURE系列采用矩形梁结构、气路分离独立控制等目前三坐标测量机的高端技术,可与进口品牌中高端计量设备相媲美。SPACE系列则专为加工现场设计,能够与机器人、自动上下料系统、机床系统等实现联机,为工业客户带来效率与质量的提升。CAM3软件作为派姆特产品矩阵的核心,是公司战略布局的重要一环。大部分三维测量硬件均需与CAM3软件配合使用,以发挥最大效能。胡书飞呼吁政府加大对软件国产化的支持力度,以便派姆特能够借此东风,打造出更加综合性的CAM3软件,以此为核心和平台,推动公司向更广阔的市场进军。目前,派姆特软件团队已超过20人,CAM3软件在上汽集团等企业中得到成功应用。派姆特的便携式测量臂由两个碳素纤维钢固定臂长和六到七个角度编码器组成。该编码器由派姆特自主研发和生产,可作为独立产品供应市场。派姆特产品矩阵市场调研数据显示,2022年全球三维尺寸测量仪器市场规模已突破100亿美元大关,预计未来将持续保持直线上升的增长态势。为了把握这一市场机遇,派姆特致力于打造一个集多场景应用、多测量精度需求的一体化三维测量平台。公司新推出的圆度仪、圆柱圆度仪和轮廓仪产品刚刚亮相市场,未来还将进一步拓展产品线,布局光笔测量仪和激光跟踪仪产品,以满足更广泛的市场需求。合影留念
  • 提升芯片制造SEM测量水平,NIST联合KLA开发电子束倾斜测量技术
    美国国家标准与技术研究院 (NIST) 和半导体及相关行业检测和测量系统提供商 KLA Corporation 的研究人员提高了扫描电子显微镜 (SEM) 测量的准确性。SEM用于半导体制造中的过程控制应用,有助于确保高产量生产功能性高性能芯片。SEM使用聚焦电子束对小至1纳米的特征进行成像,使其成为表征半导体器件结构的重要仪器。在芯片制造过程中,高分辨率 SEM 用于许多检测和计量应用,包括检测非常小的缺陷、识别和分类光学检测员发现的缺陷、图案特征的关键尺寸测量、覆盖测量等。这些信息有助于芯片工程师表征和微调其制造工艺。当电子束通过SEM时,它会受到仔细控制。电子束与理想路径的轻微偏差或电子束撞击芯片表面的角度的微小错位都会使生成的 SEM 图像失真并歪曲器件的结构。NIST和KLA通过考虑电子束的这些角度错位,提高了SEM的精度。该联合研究项目测量光束倾斜的精度小于一毫弧度,即百分之五度,这需要在角分辨率和测量验证方面取得进步。为了测量光束倾斜,NIST和KLA创建了电子显微镜的原型标准,并以一种新的方式分析了所得的电子显微照片。原型标准由一系列锥形硅柱组成,称为锥形视锥体,形成对光束倾斜高度敏感的图像。倾斜表现为视锥体顶部边缘和底部边缘图像中心之间的偏移。利用他们在模拟电子-物质相互作用方面的专业知识,研究人员使用模拟来展示亚毫弧度精度的潜力,指导他们正在进行的标准工件的设计和制造。已知位置的锥形视锥体阵列有可能测量 SEM 扫描和成像的区域内光束倾斜的任何变化。这些测量可以进一步校准电子显微镜的放大倍率和畸变。此外,新标准还适用于芯片制造中使用的其他显微镜方法,包括原子力和超分辨率光学显微镜。比较不同显微镜方法结果的能力有助于在不同方法之间可靠且可重复地传输信息,并提高测量模型的准确性。锥形视锥体阵列的模型“电子束倾斜会改变器件特征的表观位置,降低SEM测量的准确性,”NIST研究员兼涵盖这项研究的行业论文的第一作者Andrew C. Madison说。“我们的新标准和分析方法可以检测电子束位移,因为它在整个成像场中变化。“有了这些数据,SEM制造商可以实施校准和校正,以提高图像质量和测量精度,”NIST研究员兼首席研究员Samuel M. Stavis说。“作为半导体检测和计量领域的专家,我们不断探索可以扩展当前测量极限的新技术,”KLA公司高级副总裁兼总经理Yalin Xiong说。“与研究机构的合作在发现有助于推进芯片行业过程控制的创新方面发挥着重要作用。我们与NIST的联合研究旨在提高用于表征芯片制造工艺的基本测量的准确性。
  • 张祖勋院士:工业摄影测量技术发展与应用
    引 言工业测量是指在工业生产、试验和科研各环节中,为产品的设计、模拟、测量、放样、仿制、仿真、质量控制和运动状态,提供测量技术支撑的一门学科[1]。本文中的工业测量是指尺寸、位置、形状等几何量的测量。摄影测量学是通过影像研究信息的获取、处理、提取和成果表达的一门信息科学,通常利用摄影或遥感的手段获取被测物体的影像,研究和确定被摄物体的形状、大小、位置、性质和相互关系,起始于19世纪中叶摄影机的发明和立体视觉的发现。工业摄影测量是工业测量与摄影测量技术与学科发展相结合而形成的一个细分研究领域,既可以看作是摄影测量学科的一个分支,也可以看作一个交叉学科,如图 1所示。图1 工业摄影测量与工业测量和摄影测量学科的关系由于摄影测量具有非接触、自动处理等特点,为传统工业测量提供了新方法和新技术,尤其是在智能化、自动化发展的大趋势下,以摄影测量方法为主的光学测量受到越来越广泛的重视 另一方面,由于工业测量涉及的被测物体范围广、差异大,为工业摄影测量提出了许多传统航空摄影测量方法难以直接解决的问题,而且工业测量与仪器仪表、电子电路、光学、传感器、机器人等领域联系密切,因此工业测量的需求与行业背景,也为工业摄影测量技术提供了新的创新动力。传统工业测量主要是使用三坐标测量机等传统工业测量仪器对零件进行少量人工抽检,或者用专门研制的检具对单一型号的零件进行全检。随着生产模式的变革,工业品的种类型号日益增多,客户对产品的品质要求日益增长,对工业测量技术带来了更大的挑战,在线、自动化、智能化的工业测量技术成为迫切需求。文献[2]指出工业几何量测量的核心任务是保证测量结果具有溯源性,实现产品质量状态精准高效地获取、测量数据管理、分析及后续应用等。文献[3]介绍了若干种传统的工业测量技术,其中也包括摄影测量技术。文献[4-5]介绍了多种工业摄影测量设备及其各自适合的应用场景。总体来说,没有任何一种工业测量技术可以解决所有类型工业品的测量问题,但是可以通过对工业品特点的分类,设计出几种通用的方案来解决大部分工业测量问题,也使工业测量装备在一定程度上适应柔性化生产。工业摄影测量由于其自身具有非接触、高效率、自动化等特点,很早就在工业测量领域发挥作用。随着工业生产朝着自动化、智能化方向发展以及国家智能制造战略的实施,工业摄影测量技术在工业测量领域中处于越来越重要的地位。如同计算机技术的发展推动了数字摄影测量技术的快速发展一样,仪器仪表、传感器、机器人、电子电路、芯片等技术的发展,也为工业摄影测量技术的发展注入了新的活力,因此工业摄影测量技术也迎来了最好的发展时机,近年来各种创新技术不断涌现,各种应用越来越广泛,显现出勃勃生机。1 工业摄影测量的发展现状1.1工业测量发展现状工业测量作为工业体系的基础支撑技术,目前有多种工业测量技术和设备在工业测量领域被广泛采用。每种技术设备都有其优点,但是又没有一种工业测量技术设备能够满足所有的工业测量需求,因此目前是多种工业测量技术共存的局面。下面对目前最先进的并且广泛应用的几种工业测量技术和设备进行简单介绍。(1) 三坐标测量机。三坐标测量机是传统通用三维坐标测量仪器的代表,通过测头沿导轨的直线运动来实现精确的坐标测量。它的优点是测量精确、通用性好 其不足是属于接触式测量方式,不易对准特征点,对测量环境要求高、不便携、测量范围小[6]。由于其超高精度,毫无疑问三坐标测量机目前仍然是工业测量领域应用最广泛的产品之一。由于其接触式测量等缺点,在一定程度上限制了其在自动化在线检测领域的应用。(2) 关节臂测量机。关节臂测量机是一种便携式测量仪器,对空间不同位置待测点进行接触测量,实际上是模拟了人手臂的运动方式。仪器由测量臂、码盘、测头等组成,各关节之间的测量臂的长度是固定的,测量臂之间的转角通过光栅编码度盘实时得到,最终通过空间支导线的原理实现三维坐标的测量功能。(3) 激光跟踪仪。激光跟踪仪采用球坐标测量系统,其测量原理与全站仪一样,仅仅是测距方式的不同,激光跟踪仪的测距方式是单频激光干涉测距,其精度可以达到16 μm±0.8 μm/m。Leica公司在1990年推出了第一代商用激光跟踪仪,美国的API公司和FARO公司随后推出了各自的类似产品。由于干涉法距离测量的精度高、测量速度快,因此激光跟踪仪测量性能和精度要优于全站仪。在大空间高精度工业测量领域,激光跟踪仪具有显著优势[7]。与三坐标测量仪使用的红宝石测球(图 2(a))类似,激光跟踪仪主要使用的是全反射测球(图 2(b))来进行测量,从技术原理上都属于接触式测量。接触式测量的缺点是,会对被测物体表面产生应力(某些情况下是不可忽略的),并且每接触一次只能获取一个点的坐标,测量效率低。近年来,尽管也发展出了非接触式末端测量工具,其中三坐标测量机和关节臂测量机可以使用单线激光扫描头(图 2(c)),而激光跟踪仪可以使用带有靶标点的跟踪式单线激光扫描头(图 2(d)),从技术原理上属于机械式测量和摄影测量的结合,但其激光线范围较小、测量效率仍然较低。而在自动化在线检测方面,三坐标测量机体积大且依赖恒温恒湿环境,关节臂测量机依赖于人的协作运动,激光跟踪仪在跟踪丢失后需要人工干预,故三者均难以胜任。图2 接触式和非接触式末端测量工具1.2工业摄影测量发展现状除了三坐标测量机、关节臂测量机、激光跟踪仪等传统工业测量技术和设备之外,摄影测量技术和方法在工业测量领域也发挥了重要作用,典型的工业摄影测量技术和产品包括:标志点工业摄影测量系统、结构光测量系统等,下面对这些技术进行详细介绍。根据摄影测量的定义,本文将以下利用相机进行几何量测量的测量系统,纳入到工业摄影测量的范畴。1.2.1 标志点工业摄影测量系统标志点工业摄影测量系统的工作原理是,首先在被测物体表面粘贴一定数量的均匀分布的标志点,然后在不同的位置和方向获取被测物体的数字图像(至少两幅),经过计算机图像匹配等处理及相关摄影测量计算后得到标志点精确的三维坐标。标志点工业摄影测量系统一般分为单台相机的脱机测量系统、多台相机的联机测量系统,它们均具有精度高、非接触测量和便携等特点。由于要在物体表面粘贴标志点,所以这类系统一般用于大型工业构件的曲面控制测量、装配测量等方面,很少用于在线测量领域。1.2.2 结构光测量系统常用的结构光测量系统是线结构光测量系统和面结构光测量系统。线结构光测量系统仅投射出一条激光线,光切面与物体相截为一条曲线,曲线投影到影像上,基于三角法测量原理,可以计算出该曲线上所有点的三维坐标。由于该系统每次只能测量一条曲线上的数据,因此要测量完整的物体表面需要利用机械位移机构带动光束在物体表面移动来实现扫描测量。面结构光测量通过投射带有编码信息的特殊光场,如光栅、空间编码模板等,实现物体表面投影测量。基于光栅投影的结构光测量系统,具体过程是将光栅投影到物体表面,然后利用一个或两个CCD相机观测投射条纹得到变形的光栅条纹图像,对光栅条纹图像进行解码可以实现图像对应,从而可以交会计算得到被测物体的三维空间坐标。基于该原理形成的工业测量产品包括3D相机、固定拍照式三维扫描仪等。1.3工业摄影测量的特点尽管近年来激光雷达扫描(LiDAR)、多视角立体匹配(multi-view stereo,MVS)、飞行时间法3D相机(time of flight,TOF)等新兴技术发展迅猛,成为了摄影测量领域的主要技术手段,但是由于其精度难以满足工业测量的需求,故而始终未能进入工业摄影测量领域。精度是工业测量的首要问题之一,人工目标往往比自然目标具有更高的图像定位精度,通过人工标志点可以在较大的范围内获取最高的摄影测量精度,而在较小的范围内,结构光测量系统可以发挥其静态多频相位观测带来的精度提升作用。除了精度外,实时测量、动态测量、无人工测量等也是工业测量的典型特征。工业摄影测量是利用摄影测量的技术和方法来解决工业测量的问题,因此具有非常鲜明的摄影测量的特点,比如:(1) 非接触式测量。工业摄影测量在获取影像时不需要接触目标本身,不会破坏物体本身固有属性,而且可以在一些不适宜人类进入的场所进行测量。(2) 可以瞬间记录被测物体的大量信息,包括几何信息和物理信息[8]。对于获取的信息进行实时处理,可以快速获得三维空间数据。(3) 数据自动处理。随着数字摄影测量技术的发展,摄影测量数据处理算法可以实现自动处理。(4) 随着电子电路、传感器等技术的发展,摄影仪器生产技术得到提高,测量精度不断提高。(5) 随着计算机视觉领域的新算法、新方法的引入,数字(工业)摄影测量的理论和方法也在不断完善[9]。由于以上特点的存在,工业摄影测量在工业测量领域受到越来越多的关注和越来越广泛的应用。尤其是在自动化、智能化等行业发展趋势的推动下,近年来工业摄影测量技术得到迅猛的发展。2 工业摄影测量技术重要进展一方面,随着现代工业的发展,尤其是以数字制造为核心的先进制造技术的迅猛发展,对工业摄影测量技术提出新的要求。另一方面,随着传感器、计算机、电子信息、图像处理、机器人、人工智能等技术的快速发展,工业摄影测量也与电子信息、测试计量技术与仪器、计算机视觉、机器人、人工智能等多个相关学科交叉融合,进入了快速发展的新阶段。工业测量的核心问题是精度和效率,工业零部件在设计阶段就确定了每个几何特征的公差,公差的大小决定了工业测量精度的下限,也是保证不同零部件之间可以装配成功的最低要求。在规定的测量精度范围内,尽可能地提高测量效率,是工业用户不断追求的目标。提高效率从使用角度可以体现在,节省测量前的准备时间、节省测量时的操作时间、节省测量后的处理时间,从技术角度又可以表现为实时性强(时间短)、便捷性好(易操作)、自动化程度高(省人工)以及智能化程度高(干预少)。2.1实时性集影像信息获取、处理和成果表达(输出)于一体,一步完成的摄影测量,称之为实时摄影测量[10]。它能够在影像信息获取的同时,以足够快的速度进行信息处理和成果输出。实时摄影测量的研究与应用一直是工业摄影测量的主要发展方向[11]。现代工业的发展,更是对测量的实时性提出更加迫切的需求。工业摄影测量的实时性,要求“所测即所得”,数据获取、数据处理和结果呈现同步完成,因此对测量设备和算法提出很高的要求。针对实时性的要求,笔者设计实现了一款工业级三维手持扫描测量系统,其原理如图 3所示:首先,在工业零件上或者零件周围布设一定数量的标志点,然后手持数据采集设备对工业零件进行数据采集,在数据采集的同时进行解算,并把结果传到电脑上实时呈现。该设备非常便携,即拿即测,结果实时获得。图3 工业级三维手持扫描测量原理与系统由图 3可以看到,这套工业级三维手持扫描测量系统包括两个工业相机和一套激光器。其中两个同步的工业相机,分辨率500万像素,相机拍照频率最高可达75 Hz,激光器最多同时发出17束激光线,每秒最多可采集210万个三维点,满足实时摄影测量的需求。扫描测量系统在移动过程中,激光器投射线激光,工业相机获取激光线的图像然后传到电脑上进行解析处理,获取三维数据并实时显示在电脑屏幕上。由于要达到实时处理,在下一帧数据传输之前,必须完成前一帧数据的全部处理,并更新屏幕上的结果显示。这里的数据处理包括标志点提取与定位、传感器位置姿态计算、激光线提取与三维坐标解算、三维数据的拼接与融合等,其中数据融合是有别于传统摄影测量的新方法,它基于Hasp Map体素模型进行三维重建[12-13],可以从含有大量噪声的原始测量点中提取出更高精度的三维点(如图 3(c)、3(d))。这里,工件上面粘贴标志点的作用是在扫描测量系统移动过程中确定扫描测量系统的位置和姿态。该系统中为了实现实时处理,采取的主要措施包括:(1) 使用全局快门的CMOS图像传感器[14]。摄影测量中常用的单反相机,通常都是滚动快门(或称卷帘快门),它们的像素是逐行曝光的,在静态摄影中可能不会有问题,但是在动态摄影中会产生拖影,不利于摄影测量解算,而全局快门的CMOS中所有的像素都是同时曝光的,适合于实时动态的摄影测量场景。(2) 超短曝光时间的光照技术。在动态测量中曝光时间通常小于1/1000 s才能忽略运动模糊,使用回光反射的玻璃微珠材质制作的反光标志点[15],当作摄影测量中的控制点或加密点,进行相机的定位,反光标志点可以在极短的曝光时间内在图像中呈清晰明亮的像。(3) CPU和GPU协同工作的加速算法。在实时摄影测量中,把图像加工为三维网格,需要经过畸变纠正、特征提取、特征匹配、平差、点云去噪、融合、构网等算法,每一种算法通过拆解细分,把不同的步骤分别部署到CPU或GPU上,最大效率地利用计算资源。(4) 实时渲染技术。实时计算生成的三维网格会随着扫描的时间而逐步增大,可以增加到几百万乃至几千万三角形,而每一帧图像只影响局部范围,通过局部增、删、改三维数据,并利用OpenGL顶点缓冲区技术,实现实时三维网格渲染。2.2便捷性上一节介绍的工业级三维手持扫描测量技术需要在工业零件表面或者周围粘贴标志点,这在一些特殊环境下难以适用,因此本文进一步对上述技术进行改进。工业零件表面或者周围粘贴标志点的作用是对扫描装置进行定位定姿,如果不粘贴标志点,就需要其他的定位定姿方法。在本文中提出了两种新的定位定姿方法,一种是通过增加全局控制的光学跟踪装置 一种是将标志点贴在周围的墙上然后进行反向定位。2.2.1 光学跟踪全局定位为了避免在被测物体表面贴标志点,笔者设计了光学跟踪全局定位扫描测量系统。如图 4(a)所示,该系统在数据扫描装置之外增加光学跟踪装置,二者配合工作。在扫描测量过程中,光学跟踪装置时刻观测数据扫描装置,通过数据扫描装置上的标志点实时获取数据扫描装置的位置和姿态,从而实现三维扫描数据的实时拼接融合,如图 4(b)所示。由图 4中可以看到,光学跟踪装置由双目立体视觉系统组成,在数据扫描装置外围布设了标志点框架,这样在其移动测量的过程中,光学跟踪装置实时跟踪观测数据扫描装置周围的标志点,从而对数据扫描装置进行实时定位定姿,最终将数据扫描装置获取的数据整合到统一的坐标系下,实现数据的自动实时拼接和融合。该系统不需要在被测物体表面贴标志点,可以“即拿即测”,便捷性大大提高。图4 光学跟踪全局定位扫描测量系统2.2.2标志点反向定位标志点反向定位的原理如图 5所示。图 5(a)是传统的物体表面贴点扫描测量方式,该方式通过标志点的识别定位对扫描仪进行定位定姿 图 5(b)是标志点反向定位扫描测量方式,在这种方法下标志点不是贴在物体上,而是贴在周围固定不动的墙壁上或其他结构物上。同时在扫描仪上加装了第三台定位相机,只要定位相机能够观测到周围墙上或其他结构物上的标志点即可对扫描仪进行反向定位定姿,实现所有数据的坐标系统一和自动拼接。标志点反向定位与航空摄影测量中的后方交会是同样的原理[16-17]。图5 标志点反向定位2.3自动化和智能化现代工业的发展,对工业测量的自动化、智能化水平提出了更高的要求。本文在上述手持式三维扫描测量设备的基础上,集成机器人、控制系统等硬件以及路径自动规划等软件算法,实现了自动化、智能化的工业摄影测量系统,如图 6所示。图6 自动化、智能化工业摄影测量系统本文实现的自动化智能化工业摄影测量系统包括工业测量传感器(扫描头+跟踪器)、机器人、控制系统、路径自动规划软件、测量数据后处理软件、机械工装等部分。其工作流程如图 7所示,首先根据被测工件的CAD数据,路径自动规划软件对机器人行走路径进行规划设计[18],这项工作对于同一批工件只做一次 在具体测量过程中,机器人自动按照规划设计的路径行走,一边行走一边进行扫描测量 扫描结束,数据传给测量数据后处理软件进行处理,包括自动和CAD设计数据进行比对,自动出检测报告等,如果需要还会做出是否为合格品等判断并输出结果 对所有的工件进行扫描测量、后处理等整个自动化测量过程,直到结束。图7 自动化、智能化工业摄影测量系统工作流程2.4市场应用上述技术和设备为工业测量提供了新的方法和成熟的解决方案,通过典型终端客户验证了新技术可以替代传统的测量方式,提高了工业领域决策者的信心。自动化、智能化三维测量装备面向大部分工业制造行业,不仅可以用于在线测量,而且可以实现柔性检测,促进了传统工业测量检测工艺的进步。目前本文研制成果已在汽车白车身、新能源汽车电池盒、发动机、铁路扣件、无砟轨道板、隧道管片等的在线自动化检测方面得到成功应用,通过进一步推广,可极大地提升汽车制造、轨道交通、航空航天等高端智能制造领域的自动化测量与检测水平,每年可为各类型企业创造可观的经济价值。高精度智能在线自动三维测量系统,有助于制造企业转型升级为高标准、高质量、柔性化、数字化的“智慧工厂”建设。3 工业摄影测量的主要应用方向工业摄影测量技术应用于工业设计、加工、检测等各个阶段[19],应用场景非常广泛、处理对象也千差万别。本文结合技术发展方向和趋势对其最主要的几个应用方向进行归纳介绍,包括逆向工程、质量检测、辅助智能制造。3.1逆向工程逆向工程(reverse engineering,RE)也称为反求工程,是指在缺少设计图纸和文档的情况下对产品进行复制的一种技术[20]。逆向工程作为获取零件设计加工数据最快捷的方式,具有高效率、低费用的特点,能极大缩短工业产品的研发周期[21]。近年来,随着科技的进步,逆向工程技术发展迅速,已广泛应用于汽车、航空航天、医学、文物修复等领域。工业摄影测量技术的快速发展使其成为逆向工程中数据采集的重要手段,下面以燃气轮机为例,介绍工业摄影测量技术在逆向工程中的应用。燃气轮机是一种先进而复杂的成套动力机械装备,是典型的高新技术密集型产品,也被称为“制造业皇冠上的明珠”[22],如图 8(a)、图 8(b)所示。作为高科技的载体,燃气轮机代表了多理论学科和多工程领域发展的综合水平,是21世纪的先导技术。燃气轮机主要由压气机、燃烧室、涡轮三部分组成,内部包括叶片等零部件,整体结构复杂,共计47个零件。燃气轮机对逆向精度要求极高,本次要逆向的燃气轮机长约4.5 m,要求单个零件逆向精度在0.1 mm以内,整体逆向精度在0.3 mm以内。逆向后还需进行虚拟装配,保证整体零部件符合设备工作原理。图8 燃气轮机逆向工程采用上一节介绍的工业级三维手持扫描仪对燃气轮机进行逆向。首先,利用工业级三维手持扫描仪获取了燃气轮机模型的三维表面数据,如图 8(c)所示。三维手持扫描仪在采集模型三维数据的同时进行了数据优化、去燥和精简等处理,因此提供的数据质量比较高,可以直接用于模型重建。模型重建在UG软件中完成[23],利用UG的数字编辑模块和强大的曲面造型功能重建燃气轮机曲面。采用混合曲面造型方式,先对数据进行面轮廓线特征创建,在特征线的基础上,利用UG强大的Though Curve Mesh命令,将调整好的曲线编制成光顺曲面,得到了燃气轮机的重建曲面,并且由于Though Curve Mesh可以控制四周曲面边界的曲率,因而构成的曲面质量更光顺,贴合STL数据精度也更高。曲面重建结果如图 8(d)所示。在完成曲面重建后,对重建曲面的光顺性和精度进行了分析评估,如图 8(e)所示。最后,在重建的燃气轮机模型的光顺性和精度都满足要求的条件下进行了虚拟装配,最终验证了逆向成果的正确性和可靠性,如图 8(f)所示。在该逆向过程中,采用先进的工业摄影测量技术,很好地克服了燃气轮机零件繁多、模型复杂、相互遮挡严重等问题,使得三维测量的效率大大提高,比传统接触式测量的效率提升5倍以上。3.2质量检测产品的几何特征在质量检验中占有重要地位,90%的质量检验都与几何形状参数有关[24]。几何量检测是一项基础性强、应用面广的质量检测类别。在工业生产中,机械产品的质量与零件的加工精度和装配精度有关,而加工和装配的高精度需要通过高精度的工业测量技术得以保证。例如,一辆汽车有数千个零件,由数百家工厂生产,如果没有高精度的工业测量技术作保证,是难以装配成功的。工业摄影测量已经在汽车制造业、零部件质量控制和整机装配等环节的在线检测中得到广泛采用[25-26]。下面以新能源汽车电池盒检测为例进行详细介绍。近年来,新能源汽车受到越来越多消费者的青睐。作为动力电池的主要载体,电池盒是新能源汽车必备的安全结构件,对承载、固定和保护电池组起着关键作用。电池盒的尺寸一般从1.0 m至2.5 m不等,主体结构分为上盖和下壳体,由于装配的需求,其表面分布了几百个圆孔等特征。电池盒的质量检测要求测量所有圆孔圆槽的位置公差、小铸件平面的轮廓误差、部分平面的平面度等,测量精度要求在0.1 mm以内,另外测量检测效率要求能够跟上生产效率,一般是在5~7 min之内。目前测量电池盒外形尺寸及安装孔位主要依靠三坐标接触式测量,效率不理想,难以满足生产需求。由于产量巨大,因此通过自动化在线检测来替代人工操作是基本需求。针对以上要求,以文中介绍的技术成果为基础设计了一套专门针对电池盒的自动在线测量检测系统,如图 9所示。该系统包括扫描测量仪、跟踪器、机器人、滑轨、电控等部件,通过软件实现自动路径规划、自动数据采集、自动数据处理、自动出报告等功能。图9 电池盒自动化检测系统当电池盒进入待检区后,只需按下机柜启动键,机器人即携3D扫描仪按规划路径开始扫描测量,直至测完整个工件,然后自动与CAD设计数据比对并出具PDF格式的检测报告,如图 10所示。整个过程实现了无人化的测量与检测。图10 检测结果报告除了新能源汽车电池盒,相关技术还应用到汽车白车身、高铁轨道板等部件的检测(图 11)、铁路弹条扣件在生产线上的自动化尺寸检测(图 12)等,取得了良好的经济效益和社会效益。图11 汽车白车身与高铁轨道板检测图12 铁路弹条扣件在线自动化检测3.3辅助智能制造在智能制造中,有很多场景需要借助工业摄影测量技术,才能实现自动、智能、柔性制造。比如,对于一些铸件毛坯的自动打磨,需要测量铸件毛坯的表面模型,才能进行打磨机器人路径规划,实现自动打磨 对于焊接,需要提前测量焊缝实际空间位置,才能规划焊接路径 对喷漆和涂胶等应用,也需要对物体首先进行表面测量,才能规划机器人路径实现自动柔性工作等[27]。可以说,工业摄影测量技术在智能制造的过程中能够发挥重要作用。另外,打磨、抛光、喷涂、焊接等工作都是高危险高污染的行业,迫切需要专门设备自动化完成。下面以鞋模打磨为例详细介绍工业摄影测量技术辅助智能制造。在制鞋过程的早期,需要对鞋模进行打磨,适当提升表面粗糙度便于后期涂胶粘贴更加牢固。如图 13所示,是一个工业摄影测量技术辅助鞋模打磨的设备,该设备能够实现机器人自动三维扫描、机器人自动打磨。具体工作流程是,在初期工位首先利用工业摄影测量技术对鞋模进行表面扫描测量,然后根据获取的
  • 大型飞机装配中的高精度测量技术研究进展
    新一代飞机向着大型、重载、长寿等方向发展,对其装配质量、精度等提出更高的要求。装配中几何尺寸、物理损伤等的高精度测量是调控飞机装配工艺、保证装配指标的基础和关键,对飞机服役性能有着重要的影响。本文围绕新一代飞机结构尺寸大幅增加、承力结构复材化发展下的需求,论述了大型飞机装配中高精度测量技术的研究进展,具体从大空间点位高精度测量方法、大型结构外形高精度测量方法、复合材料结构装配缺陷高精度检测技术等方面对国内外理论研究和技术应用进行了梳理和总结,并指明相关技术的未来发展趋势和前景。1 飞机装配那些事儿 飞机装配是飞机制造的关键环节,装配过程中涉及的学科范围广、技术标准要求高,属于典型的高端装备制造技术。飞机装配是将各种零、组、部件按照规定的技术条件和质量要求进行配合与连接,并进行检验与试验的工艺过程,装配的质量直接决定了飞机产品的外形精度、制造质量和服役性能等。 新一代飞机向着大型、重载、长寿等方向发展,其制造也向着高精度、低成本、柔性化、智能化等方向转变,对装配的精度、效率与质量均提出了更高的要求。此外,以纤维增强型复合材料为代表的轻质高强材料也逐渐由次承力结构升级为主承力结构。对此,开展大型飞机的大空间高精度测量、复合材料损伤的高精度检测方向的研究,是新一代飞机高效、高质装配的强有力支撑。图1高精度测量技术在飞机装配现场的应用2 飞机装配大空间测量场高精度测量方法 传统大空间测量场多使用单台或者单种测量设备进行构建,为满足大尺寸部件的高精度测量需求,组合式测量系统应运而生。通过组合多个测量设备或不同测量系统,往往可以达到一个较好的效果。 由于大空间测量场的特点,需要对其进行坐标配准,即将测量点坐标转换到全局坐标系下,并将数据进行融合。坐标配准、环境等因素往往会影响测量场的精度,所以还需要对测量场进行不确定度评估,并对误差进行补偿。因此,测量场配置优化、坐标系配准和不确定性评估等三个方面的内容是影响大空间测量场测量精度和效率的关键技术。图2 组合式大尺寸测量3 飞机大部件装配外形数字化高精度测量方法 飞机装配是保证飞机外形精度的重要环节,提高飞机部件装配外形检测水平对于提升飞机制造质量具有重要意义。飞机装配部件外形尺寸大、曲面形状复杂、型面测量数据量大,传统单一测量设备测量精度和效率之间的矛盾突出。随着近年来数字化测量技术的不断发展,其广泛应用于飞机大部件装配外形测量过程中,尤其在飞机大尺寸外形轮廓检测、飞机蒙皮对缝间隙、阶差检测以及铆钉平齐度检测等应用中展现出较大优势,这归功于其测量精度和效率的提高以及测量范围的扩大。在测量过程中会产生大量的点云数据,对大规模点云数据进行有效的优化处理对后续测量模型建立的准确度以及相关测量数值的精度十分重要。本章将具体针对数字化测量技术在飞机外形轮廓及蒙皮表面质量检测过程中的应用以及大规模点云数据的处理方法展开介绍。3.1 飞机大尺寸外形轮廓高精度检测航空产品中的大部件装配曲面外形准确度决定着飞机的气动/隐身性能,采用合理的方式对飞机大部件装配外形进行检测尤为重要。飞机曲面外形具有尺寸大、形状复杂、测量数据量大的特点,通常采用数字化测量方法实现大部件外形的高精度测量。早期数字化测量多采用接触式测量方法,以三坐标测量机为代表,常应用于整体叶片型面、中间整流罩的检测过程中。接触式测量具有测量精度高的优点,但缺点是效率低、易划伤目标表面且无法实现自动化测量。激光扫描法、结构光法、激光雷达法、摄影测量法等非接触式测量方法的出现提升了测量范围和测量效率,而且可开发性和自动化程度高的特点使它们在飞机大部件外形自动化测量方面展现出优势。表1列举了几种数字化测量系统并对其主要参数及优缺点进行了分析对比。表 1. 外形数字化测量系统对比但随着测量要求的进一步提高,单一设备无法兼顾测量精度和测量效率的矛盾愈发明显,近年来许多学者通过构建数字化组合测量系统,使设备性能互补,从而提高测量精度与效率。将关节臂测量仪、激光跟踪仪以及摄影测量组合,在飞机内襟翼上翼面外形精度测量上进行应用与验证,在保证外形测量精度的同时进一步提高了测量效率。此外,结合结构光重建和摄影测量技术也可实现高精度、高效率、非接触的大尺寸飞机结构外形的三维重建,精度可达到亚毫米量级(0.16 mm以下)。如图6所示。图 3 基于后方摄像机视觉定位的全局三维重建原理图为了进一步提升飞机大部件曲面外形的测量精度,需要对数字化测量系统进行站位规划与测量轨迹规划。测量仪器的站位规划是数字化测量的前提,站位的合理性直接影响着测量效率和精度。早期测量站位主要由操作者的经验决定,往往需要反复调整才能满足测量要求,测量效率低,难以满足现代飞机高效的测量需求。针对激光雷达测量飞机大部件外形测量需求,采用基于区域生长算法的站位规划方法得到初始站位,之后引入测量不确定度对其进行优化,该方法相比于经验法和聚类算法更具可行性和有效性。而对于飞机大型蒙皮柔性测量系统,效率优化的扫描站位规划被提出,提升了扫描效率和完整性。此外,规划轨迹可以使测量设备在满足测量条件的情况下充分发挥性能,最大程度上降低系统误差,提高扫描数据的精确度,从而提升测量精度与测量效率。对于包含激光跟踪仪和工业机器人的自动化扫描系统中的测量轨迹规划问题,首先在CATIA中按照结构特征类别进行轨迹的初始规划,之后对测量误差进行分析,建立系统误差预测模型并通过粒子群算法对测量轨迹做进一步优化,可达到快速找到满足扫描约束的同时系统误差最小的姿态的目的,从而提高曲面扫描的测量精度。为了提升结构光的检测精度,一种以改进贪心算法为基础的覆盖路径规划方法被提出,降低了视点数目,提升了结构光检测精度,从而提升了曲面外形测量精度,如图4所示。图 4 测量不确定度对比图。(a)文献方法;(b)目标采样法3.2 飞机部件外形表面质量高精度检测高精度数字化测量技术也广泛应用于飞机外形表面质量检测过程中,包括蒙皮对缝检测以及铆钉平齐度检测等。飞机蒙皮主要通过铆钉固定在机翼骨架外围,其作用是维持飞机的气动外形,必须承担一定的局部气动力,装配时要保证蒙皮对缝的间隙及阶差在允许范围内。此外,蒙皮表面铆钉平齐度对飞机的隐身性能及气动性能也有着比较重要的影响,随着新一代战机对隐身性能及气动外形的要求越来越高,相应地对飞机蒙皮铆接质量提出了更高要求。传统的蒙皮对缝检测采用塞尺测量,对人工操作要求高、效率低、误差较大,且不能有效采集和处理测量数据。随着数字化测量技术的不断发展,为了提高缝隙测量的精度和效率,国内外学者以线结构光视觉测量和激光扫描为代表的非接触测量方法应用于对缝检测中,如图8所示,相关的数字化检测设备,包括美国Origin Technologies公司的Laser Gauge系列产品、德国8Tree公司的Gap Check相关产品等均采用非接触测量方法快速测量蒙皮阶差和间隙。线结构光视觉传感器可以实现对蒙皮对缝阶差与间隙的尺寸测量,阶差和间隙的重复测量精度分别达到了0.04 mm和0.05 mm以下。针对二维激光对缝检测多次测量重复精度不高的问题,基于三维激光扫描的蒙皮对缝检测方法被提出,其间隙和阶差测量精度可分别达到0.04 mm和0.02 mm。此外,有学者利用机器视觉的方法,提出了一种基于改进优化算法的飞机蒙皮对缝视觉测量方法,达到精确测量蒙皮对缝间隙的目的,测量精度达到了0.02 mm以下。图 5 基于线结构光的阶差与间隙测量模型对于铆钉齐平度的检测,传统的检测靠人工抽检来实现,即采用传统卡尺或指针式三脚千分表手动检测,测量误差大且有较大局限性。非接触式数字化测量技术在铆钉平齐度检测方面同样展现出优势,构建双目多线结构光测量系统对铆钉齐平度进行测量,可实现对蒙皮表面铆钉头部凸台或凹坑特征的精准测量,精度可达到0.03 mm以下,但该系统无法同时测量多个铆钉。而基于3D激光扫描仪的图像采集系统,利用深度学习算法分析处理采集到的图像,可以同时检测多个结果,效率高,重复检测精度达到0.015 mm,精度相比人工抽检提高较大。此外,针对铆钉逐一检测任务量大且检测可靠度低的不足,基于面结构光的铆钉平齐度检测方法先提出了一种图像噪声轮廓分割方法,之后基于图像-点云映射策略实现了快速且稳定的分割铆钉点云,铆钉平齐度测量偏差达到了0.006 mm以下。如图6所示。图 6 铆钉标准件及平齐度测量结果。(a)标准件;(b)测量结果随着近年来数字化测量技术的不断发展,其广泛应用于飞机大部件装配外形测量过程中,尤其在飞机大尺寸外形轮廓检测、飞机蒙皮对缝间隙、阶差检测以及铆钉平齐度检测等应用中展现出较大优势,这归功于其测量精度和效率的提高以及测量范围的扩大。在测量过程中会产生大量的点云数据,对大规模点云数据进行有效的优化处理对后续测量模型建立的准确度以及相关测量数值的精度十分重要。4 面向复合材料装配缺陷的高精度检测技术 航空复合材料具有重量轻、比刚度大等优点,既能减轻飞机重量,也提高了飞机的整体互换性,方便维护,在飞机制造领域得到了广泛的应用。但此类复合材料由于装配时的应力变化会产生脱粘、分层、夹杂等装配缺陷,对产品的安全使用及长时间服役造成严重威胁,因此需要对复合材料装配过程中产生的缺陷进行高精度检测。 针对不断装机应用的各种新的航空复合材料、新的复合材料成型工艺、新的复合材料结构和新的检测与缺陷评估要求,从检测方法分类上,主要体现在:激光检测、超声检测、X射线检测和太赫兹检测技术等。近几年,随着众多学者对信号处理、图像处理和三维信号重构等技术的研究,使得检测精度和缺陷数据后处理能力逐步提升,面向复合材料装配缺陷高精度检测方法及技术逐步趋于智能化、自动化、可视化。图4 复合材料缺陷三维可视化[1]5 飞机装配测量为我国飞机制造保驾护航 大尺寸高精度测量技术已经成为但广泛应用中的核心关键技术尚处在积累阶段,需要不断的应用验证。数字化测量系统正朝着便携、网络、高效、精密方向发展,飞机装配大尺寸高精度测量技术也已从单一技术走向多传感器技术的融合。 对于飞机装配大空间测量场高精度测量,传统方法多基于单台或单种测量设备,导致精度及效率不足,通过测量场配置优化、坐标系优化、精度评估与补偿等技术来提升测量场的构建效率及精度是当前及未来的提升方向。而对于飞机大部件装配外形数字化高精度测量,飞机部件装配外形尺寸大、曲面形状复杂,型面测量数据量大,单一设备测量精度和效率之间矛盾突出。通过优化测量轨迹、提高视觉检测精度、大规模点云数据融合等技术手段充分发挥各测量设备的优点,来保证飞机大尺寸外形轮廓和飞机外形表面质量检测应用过程中的效率及精度。 因此,组合式数字化测量系统及多技术的融合研究是未来发展和提升的重要方向。在保持高检测精度的前提下,智能化、可视化、自动化的无损检测是未来的发展方向。 在数字化工厂和智能制造的背景下,根据目前大型飞机装配中的高精度测量技术及系统的特点,未来应立足于具体型号及实际应用场景,深入开展高精度测量技术及系统的应用和研究,并形成相应技术体系,充分发挥数字化高精度测量技术的优势。未来,多数字化测量系统协同工作,大空间数字化测量场构建,部件装配外形数字化及装配缺陷检测,这对提高我国飞机制造的水平和核心竞争力具有十分重要的意义。参考文献:[1] Qin L, Zhang S, Song Y, et al. 3D ultrasonic imaging based on synthetic aperture focusing technique and space-dependent threshold for detecting submillimetre flaws in strongly scattering metallic materials[J]. NDT & E International. 2021, 124: 102523.原文下载:张开富, 史越, 骆彬, 童长鑫, 潘婷, 乔木. 大型飞机装配中的高精度测量技术研究进展.pdf通讯作者介绍 张开富,西北工业大学教授、博士生导师,教育部“长江学者”特聘教授、冯如航空科技精英奖获得者,飞行器高性能装配工业和信息化部重点实验室负责人,兼任中国图学学常务理事、中国机械工程学会生产工程分会技术委员会委员。长期从事航空航天制造领域先进装配与连接、结构损伤及疲劳等研究工作,主持国家自然科学基金、国家重点研发计划、重大型号攻关计划等项目近20项,发表高水平学术论文70余篇、授权中国发明专利27件,主持制定航空行业标准2项,以第一完成人获国家科学技术进步二等奖、陕西省自然科学奖一等奖、陕西省科学技术一等奖各1项。课题组介绍 西北工业大学航空宇航装配团队依托于工业和信息化部重点实验室、西北工业大学航空宇航科学与技术学科(A+学科、双一流学科),获批陕西省科技创新团队、国防科技创新团队,长期从事航空航天领域装配建模与优化、先进装配与连接工艺、复材结构设计制造、智能测试技术与工艺等方向研究。团队拥有正高级职称人员6人(其中国家级人才3人)、副高级职称人员6人,硕博士研究生80余人。近年来,团队承担国家级科研项目30余项,授权国家发明专利50余项,在Composite Science and Technology、IEEE Transactions on Robotics、Additive Manufacturing、Composites Part B、航空学报、复合材料学报、机械工程学报等期刊发表学术论文百余篇,参与制定行业标准/型号研制规范10余项,研究成果在运20、C919、ARJ21等我国航空航天重大型号得到持续工程应用,先后获国家科学技术进步二等奖1项、省部级一等奖2项、其他省部级奖励5项。
  • 专家谈工业机器视觉与摄影测量技术及应用
    随着现代工业的发展和进步,特别是在一些高精度加工产业,传统的检测手段已远远不能满足生产的需要。机器视觉测量技术是一种基于光学成像、数字图像处理、计算机图形学的无接触的测量方式,测量范围更广,测量精度和效率更高,成为先进制造中的宠儿。机器视觉系统核心功能包括识别、测量、定位、检测等,能够自动测量产品的外观尺寸,比如外形轮廓、孔径、高度、面积等尺寸的测量;还可用于外观缺陷检测,例如汽车零部件、新能源动力电池表面缺陷检测等。据了解,全球机器视觉市场规模约122亿美元,国内机器视觉市场规模约164亿元;中国正成为世界机器视觉发展最活跃的地区之一,应用范围几乎涵盖国民经济各个领域,其中工业领域是机器视觉应用比重最大的领域。为帮助广大工业用户了解国内机器视觉检测技术发展与应用现状,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,特邀天津大学精密仪器及光电子工程学院邾继贵院长、合肥工业大学卢荣胜教授分享主题报告。点击图片直达会议页面天津大学精密仪器及光电子工程学院 邾继贵院长《工业视觉技术进展及装备应用》(点击报名)邾继贵,博士,天津大学教授,博士生导师,国家杰出青年基金获得者,教育部长江学者特聘教授,精密测试技术及仪器国家重点实验室主任。 一直从事计量测试技术及仪器专业的科研教学工作,创新性地研究了基于激光技术、计算机视觉和精密测量理论的新型测量原理、方法及其工程应用,在流水线制造在线测量、大型装备制造现场测量领域研发了高性能测量系统及装备,成功解决了一些重点行业领域内测量新难题。 获得国家技术发明二等奖2项、教育部技术发明一等奖1项、天津市科技进步特等奖1项、天津市技术发明一等奖1项,发表学术论文100余篇。报告摘要:视觉信息作为一种大容量、高冗余的信息类型在工业制造领域发挥着重要作用。视觉检测技术是实现制造过程在线测量的最重要方法,随着制造工艺技术的不断发展,在线测量参数类型愈加丰富,测量精度不断提升,视觉检测技术也在不断演化发展过程中。报告分析了视觉检测新技术方法及趋势,结合汽车制造新工艺需求,展示了最新的工业视觉检测装备及其体系化应用。合肥工业大学 卢荣胜教授《视觉在线测量与检测技术》(点击报名)卢荣胜,博士,合肥工业大学教授,博士生导师,获国务院政府特殊津贴专家称号。现任无锡维度机器视觉产业技术研究院院长、董事长,安徽省计量测试学会理事长。1998年获合肥工业大学精密仪器专业博士学位,1998-2000天津大学精密测试技术与仪器国家重点实验室博士后流动站博士后,三维机器视觉技术研究。2001-2006年在香港城市大学、英国Imperial College London、University of Huddersfield从事机器视觉与光学测量技术研究工作。2006年5月回合肥工业大学任教。主要研究方向:机器视觉与光学精密测量技术。主持国家重大科学仪器应用与开发专项、重点研发计划、国家科技支撑计划、国家863专项、国家自然科学基金等项目10余项。已表发表论文200余篇,专著2本,获发明专利20余项,培养硕士和博士研究生100余人。报告摘要:机器视觉在线测量与检测技术在先进制造领域具有广阔的应用前景。在先进制造过程中,机器视觉技术能够取代人工,快速高效地执行测量、检测、识别、定位与引导等任务,如对产线上的零部件进行视觉定位,实现产品外形轮廓三维测量和表面缺陷检测,字符、条码读取,产品分类和分组,引导机械手进行无序抓取、焊接、装配、码垛和拆垛等。 本报告以先进制造领域产品零部件在线三维测量与缺陷检测为应用背景,系统性地介绍视觉在线测量与检测技术的基本原理、系统组成架构、系统集成中的共性关键技术,如视觉照明、高分辨率成像、分布式并行图像处理等技术。并以外观缺陷在线检测和三维视觉引导机械手无序抓取为例,阐述机器视觉在线测量与检测技术的实现过程。 报告还展示了近十几年来,我们在国家重大科学仪器设备开发与应用专项、国家重点研发计划等项目的资助下的研究与开发成果。此外,摄影测量是一门通过分析记录在胶片或电子载体上的影像来确定被测物体的位置、外形和尺寸的科学,属于测绘学的分支学科。数字摄影测量能在较短时间内获得被测物体关键点的三维信息,从而实现物体的三维数字化建模,尤其适用于大型繁杂工件的三维检测,具有非接触、自动处理等特点,为传统工业测量提供了新方法和新技术,尤其是在智能化、自动化发展的大趋势下,应用前景越来越广阔。本届“精密测量与先进制造”主题网络研讨会特邀武汉大学郑顺义分享《工业摄影测量技术研究及应用》主题报告。武汉大学 郑顺义教授《工业摄影测量技术研究及应用》(点击报名)郑顺义,工学博士,二级教授,博士生导师。任职于武汉大学遥感学院,长期从事数字摄影测量、计算机视觉、虚拟现实等方面研究,成果突出。授权专利100多项,发表论文120多篇,指导博士硕士研究生100多人。先后获得国家测绘科技进步奖一等奖,美国摄影测量与遥感协会戴维森主席奖和波音奖等奖励。报告摘要:在制造业朝着自动化、柔性化、智能化发展的潮流中,传统的工业测量技术难以同时胜任高精度、高效率、高便捷性的要求,本报告提出以工业摄影测量技术为基础的测量系统,其具有实时性、便捷性、自动化和智能化的特点,获取的高质量的三维数据,可用于逆向工程、质量检测、辅助智能制造等典型工业应用场景。同时介绍了该测量系统的技术路线,从硬件设计、算法优化等方面提出了见解。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
  • 会议通知 | 全国光电测量测试技术及产业发展大会最新内容预告!
    全国光电测量测试技术及产业发展大会2022年11月7-9日 大连香洲花园酒店世界已进入信息时代,人们在利用信息的过程中,精密测试测量技术得到了越来越多的研究和重视,而光电测试测量技术作为现代精密测量的核心技术也发挥着越来越重要的作用。而传感器微型化、纳米技术的发展也对现代精密测量技术提出了越来越高的要求。在此大背景下,中国光学工程学会联合各单位组织召开此次大会,旨在对光电测试测量技术及产业发展中的热点议题和痛点难题开展深入交流,共同促进光电测试测量领域理论创新、关键技术攻关、核心基础设备研发、测试标准制定和应用领域拓展,建立以高校、科研院所及重点实验室引领的光电测试测量创新技术生态链,为工业、科技和民用等应用领域提供高性能高可靠光电测试测量装备,逐步实现高端测试测量设备的国产化献计献策。主办单位:中国光学工程学会辽宁省科学技术协会承办单位:‍中国光学工程学会光电测试测量技术及应用专业委员会(筹)大连理工大学长春理工大学光电测控与光信息传输技术教育部重点实验室联办单位:中国科学院微电子研究所支持单位:苏州慧利仪器仪器有限责任公司北京镭测科技有限公司布鲁克(北京)科技有限公司苏州瑞霏光电科技有限公司长沙麓邦光电科技有限公司天津德力仪器设备有限公司长春新产业光电技术有限公司哈尔滨芯明天科技有限公司中科睿华科技(北京)有限公司大会名誉主席:庄松林院士,上海理工大学郭东明院士,大连理工大学刘文清院士,中国科学院安徽光学精密机械研究所姜会林院士,长春理工大学房建成院士,北京航空航天大学大会主席:谭久彬院士,哈尔滨工业大学罗先刚院士,中国科学院光电技术研究所李得天院士,兰州空间技术物理研究所大会共主席:方 向,中国计量科学研究院赵慧洁,北京航空航天大学周维虎,中国科学院微电子研究所年夫顺,中国电子科技集团有限公司第四十一研究所刘建国,中国科学院合肥物质科学研究院韩 森,上海理工大学张学军,中国科学院长春光学精密机械与物理研究所胡鹏程,哈尔滨工业大学大会执行主席:付跃刚,长春理工大学程序委员会主席:曹 暾,大连理工大学张大伟,上海理工大学许 乔,中国工程物理研究院程序委员会(按姓名音序排列):柴立群,中国工程物理研究院董 磊,山西大学董登峰,中国科学院微电子研究所侯 溪,中国科学院光电技术研究所华灯鑫,西安理工大学金德辉,大连理工大学阚瑞峰,中国科学院合肥物质研究院刘 东,浙江大学光电学院 刘啸嵩,中国科学技术大学国家同步辐射实验室刘银年,中国科学院上海技术物理研究所麻云凤,中国科学院空天信息创新研究院王 建,中国科学院光电技术研究所王 智,中国科学院长春光学精密机械与物理研究所王军波,中国科学院空天信息创新研究院魏振忠,北京航空航天大学熊大曦,中国科学院苏州生物医学工程技术研究所张文喜,中国科学院空天信息创新研究院张宗华,河北工业大学赵维谦,北京理工大学郑永超,北京空间机电研究所专题一:先进制造光电测量专题主席:邾继贵,天津大学魏振忠,北京航空航天大学赵维谦,北京理工大学张宗华,河北工业大学侯 溪,中国科学院光电技术研究所董登峰,中国科学院微电子研究所专题秘书:胡小川,中国科学院光电技术研究所议题/征文方向(不仅限于此,欢迎相关来稿):产品质量光电检测;制造过程光电测量;装备运行光电监测;光电测试测量技术及仪器拟邀请报告人(按姓名音序排列):胡鹏程(哈尔滨工业大学)——超精密激光干涉位移测量技术发展与挑战 Keynote蔡引娣(大连理工大学)——制造装备精度提升关键技术研究曹 章(北京航空航天大学)——少角度激光吸收光谱成像与动态燃烧场监测陈善勇(国防科技大学)——面向制造的光学面形超精密测量崔海华(南京航空航天大学)——题目待定 董登峰(中国科学院微电子研究所)——激光跟踪测量技术及激光跟踪仪研究进展伏燕军(南昌航空大学)——一种最优量化相位编码的光电三维测量方法研究赫明钊(中国计量科学研究院)——大尺寸计量中双光梳绝对测距方法的研究进展刘国栋(哈尔滨工业大学)——题目待定刘 巍(大连理工大学)——高端装备智能制造中多传感融合测量技术宋丽梅(天津工业大学)——基于双转台角度对消轴线标定的三维光电测量方法谭秋林(中北大学)——高端装备中超高温环境下力/热/气参数原位测试技术研究王 彬(中图仪器)——光电仪器的国产替代产业化路径武中华(中国科学院南京天文光学技术研究所)——快焦比大非球面度离轴非球面关键技术研究张虎龙(中国飞行试验研究院)——先进光学技术在直升机旋翼试飞测试中的应用杨树明(西安交通大学)——半导体芯片检测技术及装备张祥朝(复旦大学)——复杂光学元件的高精度在位偏折测量技术张正涛(中国科学院自动化研究所)——精密光学元件表面缺陷检测技术研究与应用张祖义(成都光明光电股份有限公司)——光学玻璃主要性能参数及其测试评价方法赵智亮(西华大学航空航天学院/成都太科光电技术有限责任公司)——φ800mm标准平面元件精度保障方法研究专题二:空间光电测量专题主席:郑永超,北京空间机电研究所张学军,中国科学院长春光学精密机械与物理研究所刘银年,中国科学院上海技术物理研究所曹 暾,大连理工大学专题秘书:马冬晗,大连理工大学议题/征文方向(不仅限于此,欢迎相关来稿):红外辐射及目标特征测试测量技术;空间光学(可见/红外/光谱)测试测量技术;辐射/光谱/几何定标测试测量技术;空间激光测试测量技术;低温光学测试测量技术;激光/量子通信测试测量技术;光电信息控制与安全测试测量技术;拟邀请报告人(按姓名音序排列):曹 暾(大连理工大学)——基于超表面的生物分子手性筛选技术崔祥辰(大连理工大学)——高相干单频激光器之研制范龙飞(北京空间机电研究所)——空间光学载荷检测测试技术郭忠凯(北京空间机电研究所)——空间长基线激光干涉低频段高精度测量技术李贵新(南方科技大学)——基于几何相位的非线性光场调控刘言军(南方科技大学)——上转换纳米材料发光偏振调控马冬晗(大连理工大学)——基于单分子定位的超分辨荧光显微技术孙德新(中国科学院上海技术物理研究所)——环境减灾卫星大幅宽红外多光谱探测技术武震林(大连理工大学)——微纳米电光调制器及集成射频探测接收前端薛 勋(中国科学院西安光学精密机械研究所)——空间激光通信终端地面全链路检测技术张志飞(北京空间机电研究所)——低温光学技术专题三:环境光电测量专题主席:刘建国,中国科学院合肥物质科学研究院刘 东,浙江大学华灯鑫,西安理工大学董 磊,山西大学张文喜,中国科学院空天信息创新研究院田兆硕,哈尔滨工业大学(威海)专题秘书:周雨迪,浙江大学议题/征文方向(不仅限于此,欢迎相关来稿):环境光学新原理新方法 大气探测技术、大气环境化学及大气污染控制温室气体原位探测和遥测 地基/机载/星载光学遥感 海洋光学及海洋探测 水体、土壤光学探测 新型光源等技术和光电传感与环境光学应用 环境污染监测、应急预警及过程研究 光通信及光纤光学计量测试拟邀请报告人(按姓名音序排列):任 伟(香港中文大学)——题目待定 Keynote狄慧鸽(西安理工大学)——气溶胶质量浓度的激光遥感探测技术杜振辉(天津大学)——挥发性有机物的激光检测技术进展黄忠伟(兰州大学)——多波段荧光激光雷达技术及其应用李 歆(北京大学)——大气活性有机物的高灵敏光学测量技术研发与应用刘 锟(中国科学院安徽光学精密机械研究所)——题目待定刘 磊(国防科技大学)——球载云粒子探测器研究现状及进展楼晟荣(上海市大气颗粒物污染与防治重点实验室)——基于激光诱导荧光的OH自由基总反应性测量及与应用马欲飞(哈尔滨工业大学)——石英增强激光光谱气体传感技术苏贵金(中国科学院生态环境研究中心)——大气VOCs及其降解转化未知产物的监测与鉴定技术王建威(中国科学院空天信息创新研究院)——便携式差分拉曼光谱技术吴 涛(南昌航空航天大学)——基于中空波导光纤的气体同位素测量技术杨 飞(中国科学院上海光学精密机械研究所)——面向激光遥感和通信的单频激光噪声特性测试技术尹旭坤(西安电子科技大学)——题目待定赵南京(中国科学院安徽光学精密机械研究所)——题目待定郑华丹(暨南大学)——新型石英增强光声光谱测声器及应用专题四、生物医学光电测量与成像专题主席:张大伟,上海理工大学熊大曦,中国科学院苏州生物医学工程技术研究所李国强,之江实验室专题秘书:代永超,上海光学仪器研究所议题/征文方向(不仅限于此,欢迎相关来稿):视光学测量技术生物光学测量技术医/药光学测量技术在体光电检测技术光学显微成像技术光学生物传感技术生物医学光子学计算成像与医学信息医疗器械与转化医学拟邀请报告人(按姓名音序排列):车团结(苏州百源基因技术有限公司)——国产化高效荧光定量PCR仪的创新实践刘显明(重庆大学)——面向介入式医疗的微型光纤法珀压力传感测量技术孙明健(哈尔滨工业大学)——肿瘤纳米光声光热诊疗一体化关键技术王 成(上海理工大学)——眼生物参数测量及在近视防控中的作用王贻坤(中国科学院合肥物质科学研究院)——医学光谱成像若干新技术的研究及应用巫建东(中国科学院深圳先进技术研究院)——微流控光学传感在细胞迁移的应用杨西斌(中国科学院苏州生物医学工程技术研究所)——先进显微内窥成像技术研究进展专题五、集成电路光电检测专题主席:周维虎,中国科学院微电子研究所王 建,中国科学院光电技术研究所马 旭,北京理工大学专题秘书:陈俊杰,大连理工大学议题/征文方向(不仅限于此,欢迎相关来稿):亚像素级测量技术精密与超精密光电测量技术激光计量测试技术成像光学计量测试纳米光学计量测试三维成像与检测技术目标检测与识别技术光学薄膜测量技术缺陷检测技术套刻精度测量技术远场光学显微成像技术光散射测量技术光学椭偏测量技术光学共焦显微测量技术混合测量方法先进数据分析方法亚波长成像技术X 射线检测技术拟邀请报告人(按姓名音序排列):曹 峰(国仪量子(合肥)技术有限公司)——扫描电子显微成像测量技术在锂电材料中的应用陈 坚(合肥知常光电科技有限公司)——超精密表面缺陷检测技术及应用冯 天(上海新昇半导体科技有限公司)——半导体大硅片形貌和缺陷的自动光学检测高志山(南京理工大学)——微结构的显微干涉测试技术付海金(哈尔滨工业大学)——甚多轴高速超精密激光测量技术研究黄 辉(深圳中科精工科技有限公司)——白光干涉仪测量及拟合微光学元件三维形貌林景全(长春理工大学)——极紫外光刻掩模缺陷检测的研究刘红忠(西安交通大学)——光栅干涉测量技术与应用刘 俭(哈尔滨工业大学)——共焦显微表面/亚表面缺陷一体化测量技术研究进展刘晓军(华中科技大学)——结构照明共焦层析宽动态表面高精度测量马 旭(北京理工大学)——模型驱动深度学习的快速计算光刻技术施玉书(中国计量科学研究院)——面向集成电路关键尺寸的纳米计量技术石俊凯(中国科学院微电子研究所)——微纳光学检测技术研究进展孙伟强(东方晶源微电子科技(北京)有限公司) ——用于超大规模集成电路良率监控的电子束缺陷检测国产装备王 彬(深圳市中图仪器股份有限公司)——光电仪器的国产替代产业化路径王 玥(中国科学院微电子研究所)——散射式近场光学显微成像技术及器件检测应用研究夏豪杰(合肥工业大学)——激光干涉超精密测量技术新进展徐继东(苏州慧利仪器仪器有限责任公司)——光掩膜板制造中的光学检测技术杨 琛(浙江大学)——高速原子力显微技术在超精密制造中的应用与展望杨树明(西安交通大学)——微纳测量技术及其应用张 嵩(深圳中科飞测科技股份有限公司)——集成电路光学智能检测技术与设备赵 严(凌云光技术股份有限公司)——机器视觉工业检测应用专题六、两用光电测试测量专题主席:年夫顺,中国电子科技集团有限公司第四十一研究所王军波,中国科学院空天信息创新研究院阚瑞峰,中国科学院合肥物质研究院专题秘书:李 喆,大连理工大学议题/征文方向(不仅限于此,欢迎相关来稿):高能高功率激光测量技术超快激光测量技术微光夜视测量与成像技术红外成像技术及应用紫外辐射与测量表征技术瞬态过程与超高速成像技术光纤传感与综合测量技术量子精密测量技术及应用光学制导与场景匹配技术太赫兹光电测量技术拟邀请报告人(按姓名音序排列):曹华保(中国科学院西安光学精密机械研究所)——高功率超快激光产生与测量关键技术陈 飞(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)——大能量碟片激光再生放大技术陈 羽(国防科技大学)——深海光纤矢量水听器垂直阵列目标探测技术高思莉(中国科学院上海技术物理研究所)——双色红外成像探测技术葛欣宏(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)——光电成像装备复杂电磁环境适应性研究胡晓阳(国防科技大学)——光纤中调制不稳定性的演化特性及其对分布式传感系统的影响金 一(中国科学技术大学)——高时空分辨率视觉成像技术李 芳(中国科学院半导体研究所)——光纤传感技术在海洋观测领域应用研究李宏光(西安应用光学研究所)——瞬态光源紫外至红外光谱同步触发及测量研究李健军(中国科学院合肥物质科学研究院)——相关光子定标技术在光辐射精密测量中的应用李王哲(中国科学院空天信息创新研究院)——光子辅助的宽带信号测量技术刘 俊(中北大学)——量子传感与精密测量技术刘元山(西北工业大学)——基于光纤光频梳精密光谱测量分析关键技术刘志明(中电科思仪科技股份有限公司)——高速光通信测试仪器发展现状麻云凤(中国科学院空天信息创新研究院)——激光损伤测试技术彭 琛(中国工程物理研究院应用电子学研究所)——基于光学超表面的新型剪切干涉技术谈宜东(清华大学)——混合飞秒/皮秒振动CARS燃烧场诊断技术王 强(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)——全光纤双光梳光热气体传感技术吴 斌(中国电子科技集团公司第41研究所)—— 太赫兹光谱测试平台建设进展伍 洲(中国科学院空天信息创新研究院)——全视场外差测量关键技术与应用武震宇(中国科学院上海微系统与信息技术研究所)——集成钻石量子精密磁传感技术与器件肖 浩(北京世维通光智能科技有限公司)——高性能光纤电流传感器及其工程应用严 伟(中国科学院光电技术研究所)——高精度影像测量技术张铁犁(北京航天计量测试技术研究所)——太赫兹无损检测技术在航天中的应用张文涛(中国科学院半导体研究所)——基于光纤传感的地震波测量技术张玉莹(中国科学院空天信息创新研究院)——高重复频率宽光谱激光探测技术衷洪杰(中国航空工业空气动力研究院)——粒子图像测速技术在复杂流场测试中的进展朱亦鸣(上海理工大学)——太赫兹近场显微技术及其应用专题七、大科学装置中的检测技术专题主席:韩 森,上海理工大学许 乔,中国工程物理研究院刘啸嵩,中国科学技术大学国家同步辐射实验室王 智,中国科学院长春光学精密机械与物理研究所专题秘书:叶鹏宇,大连理工大学议题/征文方向(不仅限于此,欢迎相关来稿):大功率激光器中的光学检测技术X射线自由电子激光和同步辐射光源中的光学检测技术引力波探测中的检测技术拟邀请报告人:一、大功率激光器中的光学检测技术:柴立群(中国工程物理研究院)——高功率固体激光装置光学元件检测技术进展于瀛洁(上海大学)——光学平行平板检测技术杨 斌(西安应用光学研究所)——大口径激光元件透/反比均匀性检测技术刘 东(浙江大学)——大口径元件表面及亚表面微纳缺陷检测技术赵元安(中国科学院上海光学精密机械研究所)——高通量激光应用KDP类晶体的缺陷探测与激光损伤研究二、X射线自由电子激光和同步辐射光源中的光学检测技术:刘啸嵩(中国科技大学国家同步辐射实验室)——中国加速器光源现状与实验技术发展李 明(中科院北京高能物理研究所)——北京新一代同步辐射光学技术挑战和应对进展董晓浩(中科院上海高等研究院)——上海张江光源装置X射线光学器件进展杜学维(中国科技大学国家同步辐射实验室) ——合肥先进光源光束线光学元件需求及技术基础黄秋实(同济大学)——高精度X射线反射镜干涉测量方法研究崔俊宁(哈尔滨工业大学)——面向大型尖端科学实验系统的超精密环境控制技术研究韩 森(上海理工大学)——光学干涉技术在大科学装置精密检测中的应用三、引力波探测中的检测技术:王 智(中科院长春光机所)——甚高精度空间精密测量技术研究进展赵立业(东南大学)——微半球谐振陀螺测控与误差补偿技术王运永(中国科学院高能物理研究所)——激光干涉仪引力波探测器中的精密光学测量牛家树(山西大学)——月基干涉仪引力波天文台LIGRO 初步设想张晓敏(北京理工大学)——月球环形山引力波天文台CIGO概念与挑战汪龙祺(中科院长春光机所)——引力参考传感器中感测与控制核心--电容传感与静电伺服控制系统于 涛(中科院长春光机所)——空间引力波探测相位计研究进展方 超(中科院长春光机所)——空间引力波望远镜杂散光分析马冬林(华中科技大学)——空间引力波探测“天琴”计划激光发射望远镜光学方案设计及技术需求研讨光电核心器件及其测量高峰论坛论坛主席:麻云凤,中国科学院空天信息创新研究院拟邀请报告人:董永康(哈尔滨工业大学)——高性能分布式光纤传感及其应用陈 萍(中国科学院西安光学精密机械研究所)——超快光电探测设备及其应用孙鸣捷(北京航空航天大学)——基于高速LED阵列的光电测量邓 晓(同济大学)——面向晶圆制造微纳检测的自溯源标准物质及其应用郭广妍(中国科学院空天信息创新研究院)—— 激光电光开光器件及测试技术会议投稿:中英文稿件兼收,请作者登录网站提交稿件,组委会请专家进行审稿,通过审查的稿件被大会录用,收录在会议光盘中。会议投稿链接:https://b2b.csoe.org.cn/submission/GDCSCL2022.html参会报名:参会报名网址:https://b2b.csoe.org.cn/registration/GDCSCL2022.html会议费2603元/人。会议地点:大连香洲花园酒店,辽宁省大连市西岗区长春路173号会议酒店住宿:标准双床房300元/间/天,标准大床房300元/间/天。报名参会代表请直接联系:张晓琳经理 13940998006(大连香洲花园酒店)同期产业化论坛:• 光电核心器件及其测量高峰论坛• 大连理工大学光电工程与仪器科学学院人才引进宣讲会• 产品展览展示支持期刊:《红外与毫米波学报》(SCI)、《红外与激光工程》(EI)、《光学精密工程》(EI)、《光子学报》(EI)、《中国光学》(EI)、《应用光学》(中文核心)、《中国测试》(中文核心)、《光学与光电技术》(中国科技核心)、《宇航计测技术》(中国科技核心)、《量子电子学报》(中文核心)、《大气与环境光学学报》(CSCD)、SPIE会议论文集 (EI)会议联系人:毛 晨,022-58168875,cmao@csoe.org.cn王海明,022-59013420,wanghaiming@csoe.org.cn产品展示联系人:郭圣18710157604guosheng@csoe.org.cn战嘉鹤15620516539zhanjiahe@csoe.org.cn
  • 加快先进碳测量技术创新 有力支撑“双碳”战略
    2020年9月,自中国向世界正式提出“碳达峰、碳中和”(以下简称“双碳”)战略目标以来,党中央、国务院围绕“双碳”战略进行了一系列重大决策部署。《建立健全碳达峰碳中和标准计量体系实施方案》(以下简称《方案》)作为“1+N”政策体系的保障方案之一,核心是加快支撑“双碳”战略目标的计量与标准体系建设。《方案》提出了24项重点任务、5项重点工程和4项行动,对统筹推进“双碳”标准计量体系建设进行了全面部署。实现“双碳”战略目标是一场广泛而深刻的变革,核心是控制碳排放总量,摸清碳排放底数,是科学决策、成效评估和国际谈判的重要基础,对我国实现“双碳”战略目标至关重要。其中,计量技术是“双碳”战略的底层驱动。计量技术直接用于碳排放测量、能源测量、自然资源与环境监测等领域,通过国际互认、一致的测量标准和测量方法,保障数据的准确可靠。同时,计量技术为碳排放、碳减排、碳清除和市场化机制等标准制定提供量值依据,是实施检验检测的技术基础,在促进国家质量基础设施(NQI)协同运行中发挥核心功能。《方案》秉承“科技驱动,技术引领”的原则,全面布局计量技术体系建设,就是要通过先进碳测量技术支撑我国碳市场和国家碳排放清单数据质量,推动由宏观“碳核算”向精准“碳计量”的转变,达到“报告的1吨就是排放的1吨”的国际要求,实现国际互认。一、夯实基础研究,建立健全“碳计量”溯源体系完善的量值传递溯源体系是确保测量器具溯源性、测量过程有效性、测量数据准确一致性的基础。具体而言,要加强碳计量基准、计量标准和标准物质研制,开发高精度测量仪器和传感器。在这方面,美欧国家走在世界前列。2022年8月,美国总统拜登签署的《国家标准与技术研究院(NIST)未来法案》授权NIST开发准确测量温室气体排放的工具和标准。NIST在化石和替代燃料、初级气体混合物领域研制了原油、含水甲醇、氮气中的二氧化碳等标准物质。英国国家物理实验室(NPL)目前正研制低成本环境传感器,以构建大型传感器网络,实时获取密集监测数据。NPL与中国计量科学研究院(NIM)合作开展可移动差分吸收激光雷达(DIAL)技术研究,解决开阔空间温室气体和大气污染物时空分布的精准测量和计量溯源难题,实现对分散污染源排放量的高精准测量。因此,《方案》明确提出建立健全碳计量基准、计量标准和标准物质体系,开展碳计量核心器件和高精度仪器研制,为实现“双碳”战略目标提供硬件支撑。二、聚焦前沿创新,攻克“碳计量”关键技术难题绿色低碳关键共性计量技术涵盖从排放因子、测量方法到测量不确定度多个方面,在行业领域广泛应用,能够解决节能减排的关键共性问题,是实现“双碳”战略目标的“公约数”。近年来,美欧国家已经开始重视碳数据的准确性,逐步采用直接测量和间接核算相结合的方法。例如,欧盟为欧洲全部大型火电厂和部分小型机组装备CO2浓度测量装置和烟气流量计,对温室气体进行直接测定。美国《温室气体排放报告强制条例》规定,所有年排放超过2.5万吨二氧化碳当量的排放源必须全部安装连续排放监测系统(CEMs),并将数据在线上报美国环保署。英国商业能源与工业战略部(BEIS)定期通过大气测量和反演模型相结合对碳排放清单进行外部验证,及时查找和减少核算误差。NPL目前正针对全球性大气监测网络开发测量不确定度评定方法,以增强监测活动的可追溯性。因此,《方案》提出开展碳计量学、碳排放因子、碳排放量监测、碳排放测量不确定度等关键共性计量技术研究,攻克关键共性测量难题。三、把握数字化机遇,推动“碳计量”数字化转型数字化是发展大趋势,碳计量数字化转型事关数字经济发展大局随着各行业领域数字化转型的不断深入,在线、动态、远程、虚拟作业场景越来越成为行业常态,新型测量情景和参数不断涌现,伴随而来的是对新型测量器具的需求。同时,数据成为数字化转型中的核心要素,在碳排放智能监测、反演、预警、决策中发挥关键作用,碳计量标准参考数据更可以作为“数字测量标准”直接服务行业,避免重复性测量并减少由于测量结果不准确而造成的损失。美国占据全球标准参考数据垄断地位,在服务低碳方面,NIST已建立碳氢化合物光谱数据库、碳氢化合物热物理性能数据库、二氧化碳光化电离参数数据库、燃烧量热法工具库等标准参考数据库,为全球低碳行动提供权威数据参考。《方案》对碳计量数字化转型做出部署,强调推动相关计量器具的智能化、数字化、网络化改造升级,建立碳计量标准参考数据库,全面助力实现数字化时代的“双碳”战略目标。四、加强领域应用,实现重点行业精准“碳计量”计量是实现“双碳”战略目标的根基,将计量技术创新融入产业低碳转型进程中,将为我国实现“双碳”战略目标注入长久的动力。《方案》秉承“夯实基础,完善体系”的原则,聚焦重点行业和领域,建立健全“双碳”计量技术体系,实现各行业低碳标准重点突破和整体提升。通过开展重点行业和领域碳计量技术研究与应用,提升碳排放和监测数据准确性与一致性,维护碳排放交易市场的公平性和稳定性,为产业低碳转型注入有效新动能,是新形势下计量助力产业转型升级发展的使命和机遇。国际上,温室气体议定书(GHG Protocol)下的《企业碳核算与报告标准》主要对于不同行业内的企业计算温室气体的方式、汇报责任、碳排放核查、减排核算、目标设定、库存设计等方面都提出了统一要求。美国电力行业碳交易市场采用的是以烟道流量数据和烟道温室气体的浓度数据排放端直接测量为主。欧盟碳排放交易体系为企业碳排放监测工作做了很多努力,经过多年发展与完善,已经成为全球最完善的碳交易市场,都在碳核查中明确了数据准确度的要求。欧盟碳交易市场是燃料端核算与排放端直接测量并行的方式,并且通过建立统一的“可测量、可报告和可核查”(MRV)制度,促进核查、认证服务形成内部市场。因此,《方案》提出开展重点行业和领域用能设施及系统碳排放计量测试方法和监测计量技术研究,提升碳排放和监测数据准确性一致性,探索推动具备条件的行业领域实现精准“碳计量”。五、下一步工作建议第一,尽快建立直接测量和间接核算相结合的碳排放统计监测核算报告体系。在重点行业推广直接测量和间接核算相结合的方法,选择典型区域和代表企业试点。制定核算报告国家标准,推行采用直接测量对间接核算数据进行验证,对重点高耗能高排放企业提出明确要求,保障碳排放数据的完整准确和一致可比,有力支撑科学决策和国际谈判。同时,加大先进碳计量技术研发应用力度,对先进碳计量技术和高端碳测量仪器研发应用实施专项经费投入,努力实现核心技术与高端仪器的自主可控,提升统计监测能力。第二,发挥国家战略科技力量作用,为“双碳”战略提供先进测量技术支撑。加快构建支撑“双碳”战略的标准计量体系,需要充分发挥我国新型举国体制优势和国家战略科技力量主力军的核心引领作用。中国计量科学研究院(NIM)作为中国的国家计量技术机构,担负着先进碳测量技术研发与应用的时代使命。国家碳标尺建立、碳交易市场建设、国家碳排放清单编制及未来应对碳关税等具体工作要积极吸纳碳计量技术力量更多参与其中,充分发挥计量“度量衡”的保障作用,提升我国碳数据的可信度,为实现“双碳”战略提供强有力的计量科技支撑。第三,健全完善“碳计量”国家标准,增强国际标准话语权。制定基于直接测量为基础的核算报告国家标准,要在国家标准层面实现测量和核算方法学的统一,完成碳数据准确性的国际互认和接轨。通过主导或积极参与国家间碳数据测量国际比对,以国际互认的碳排放数据测量体系为支撑,推进与国际碳市场接轨,积极维护我国企业的合法权益。参与相关领域国际标准制修订,承担国际标准化组织的技术工作,牵头制定国际标准。加强区域标准化合作,融入国际能效、碳排放标准和规则体系,加强国际标准协调。加快转化碳足迹、碳核算等先进适用国际标准,推进与国际碳市场接轨,增强谈判能力。第四,统筹NQI协同发展,释放全链条应用最大效能。在顶层设计层面,系统研究NQI支撑“双碳”目标的实施路径,同步推进、协同建设和融合发展。在体制机制层面,研究建立支撑“双碳”目标的“计量科技创新—技术标准制定—认证认可实施—示范推广应用—事后监管评估”的联动机制,充分释放最大效能。在建设实施层面,依托重点工程和行动,探索NQI要素融合发展及效能评价的基础理论,创新以单要素为支撑、多要素协同建设的工作机理。研究推进重点领域、重点产业的质量基础能力再造路径,全面夯实支撑“双碳”战略目标的质量基础能力。(方向 中国计量科学研究院院长、党委副书记)
  • 加快先进碳测量技术创新 有力支撑“双碳”战略
    2020年9月,自中国向世界正式提出“碳达峰、碳中和”(以下简称“双碳”)战略目标以来,党中央、国务院围绕“双碳”战略进行了一系列重大决策部署。《建立健全碳达峰碳中和标准计量体系实施方案》(以下简称《方案》)作为“1+N”政策体系的保障方案之一,核心是加快支撑“双碳”战略目标的计量与标准体系建设。《方案》提出了24项重点任务、5项重点工程和4项行动,对统筹推进“双碳”标准计量体系建设进行了全面部署。   实现“双碳”战略目标是一场广泛而深刻的变革,核心是控制碳排放总量,摸清碳排放底数,是科学决策、成效评估和国际谈判的重要基础,对我国实现“双碳”战略目标至关重要。其中,计量技术是“双碳”战略的底层驱动。计量技术直接用于碳排放测量、能源测量、自然资源与环境监测等领域,通过国际互认、一致的测量标准和测量方法,保障数据的准确可靠。同时,计量技术为碳排放、碳减排、碳清除和市场化机制等标准制定提供量值依据,是实施检验检测的技术基础,在促进国家质量基础设施(NQI)协同运行中发挥核心功能。《方案》秉承“科技驱动,技术引领”的原则,全面布局计量技术体系建设,就是要通过先进碳测量技术支撑我国碳市场和国家碳排放清单数据质量,推动由宏观“碳核算”向精准“碳计量”的转变,达到“报告的1吨就是排放的1吨”的国际要求,实现国际互认。   一、夯实基础研究,建立健全“碳计量”溯源体系   完善的量值传递溯源体系是确保测量器具溯源性、测量过程有效性、测量数据准确一致性的基础。具体而言,要加强碳计量基准、计量标准和标准物质研制,开发高精度测量仪器和传感器。在这方面,美欧国家走在世界前列。2022年8月,美国总统拜登签署的《国家标准与技术研究院(NIST)未来法案》授权NIST开发准确测量温室气体排放的工具和标准。NIST在化石和替代燃料、初级气体混合物领域研制了原油、含水甲醇、氮气中的二氧化碳等标准物质。英国国家物理实验室(NPL)目前正研制低成本环境传感器,以构建大型传感器网络,实时获取密集监测数据。NPL与中国计量科学研究院(NIM)合作开展可移动差分吸收激光雷达(DIAL)技术研究,解决开阔空间温室气体和大气污染物时空分布的精准测量和计量溯源难题,实现对分散污染源排放量的高精准测量。因此,《方案》明确提出建立健全碳计量基准、计量标准和标准物质体系,开展碳计量核心器件和高精度仪器研制,为实现“双碳”战略目标提供硬件支撑。   二、聚焦前沿创新,攻克“碳计量”关键技术难题   绿色低碳关键共性计量技术涵盖从排放因子、测量方法到测量不确定度多个方面,在行业领域广泛应用,能够解决节能减排的关键共性问题,是实现“双碳”战略目标的“公约数”。近年来,美欧国家已经开始重视碳数据的准确性,逐步采用直接测量和间接核算相结合的方法。例如,欧盟为欧洲全部大型火电厂和部分小型机组装备CO2浓度测量装置和烟气流量计,对温室气体进行直接测定。美国《温室气体排放报告强制条例》规定,所有年排放超过2.5万吨二氧化碳当量的排放源必须全部安装连续排放监测系统(CEMs),并将数据在线上报美国环保署。英国商业能源与工业战略部(BEIS)定期通过大气测量和反演模型相结合对碳排放清单进行外部验证,及时查找和减少核算误差。NPL目前正针对全球性大气监测网络开发测量不确定度评定方法,以增强监测活动的可追溯性。因此,《方案》提出开展碳计量学、碳排放因子、碳排放量监测、碳排放测量不确定度等关键共性计量技术研究,攻克关键共性测量难题。   三、把握数字化机遇,推动“碳计量”数字化转型   数字化是发展大趋势,碳计量数字化转型事关数字经济发展大局随着各行业领域数字化转型的不断深入,在线、动态、远程、虚拟作业场景越来越成为行业常态,新型测量情景和参数不断涌现,伴随而来的是对新型测量器具的需求。同时,数据成为数字化转型中的核心要素,在碳排放智能监测、反演、预警、决策中发挥关键作用,碳计量标准参考数据更可以作为“数字测量标准”直接服务行业,避免重复性测量并减少由于测量结果不准确而造成的损失。美国占据全球标准参考数据垄断地位,在服务低碳方面,NIST已建立碳氢化合物光谱数据库、碳氢化合物热物理性能数据库、二氧化碳光化电离参数数据库、燃烧量热法工具库等标准参考数据库,为全球低碳行动提供权威数据参考。《方案》对碳计量数字化转型做出部署,强调推动相关计量器具的智能化、数字化、网络化改造升级,建立碳计量标准参考数据库,全面助力实现数字化时代的“双碳”战略目标。   四、加强领域应用,实现重点行业精准“碳计量”   计量是实现“双碳”战略目标的根基,将计量技术创新融入产业低碳转型进程中,将为我国实现“双碳”战略目标注入长久的动力。《方案》秉承“夯实基础,完善体系”的原则,聚焦重点行业和领域,建立健全“双碳”计量技术体系,实现各行业低碳标准重点突破和整体提升。   通过开展重点行业和领域碳计量技术研究与应用,提升碳排放和监测数据准确性与一致性,维护碳排放交易市场的公平性和稳定性,为产业低碳转型注入有效新动能,是新形势下计量助力产业转型升级发展的使命和机遇。国际上,温室气体议定书(GHG Protocol)下的《企业碳核算与报告标准》主要对于不同行业内的企业计算温室气体的方式、汇报责任、碳排放核查、减排核算、目标设定、库存设计等方面都提出了统一要求。美国电力行业碳交易市场采用的是以烟道流量数据和烟道温室气体的浓度数据排放端直接测量为主。欧盟碳排放交易体系为企业碳排放监测工作做了很多努力,经过多年发展与完善,已经成为全球最完善的碳交易市场,都在碳核查中明确了数据准确度的要求。欧盟碳交易市场是燃料端核算与排放端直接测量并行的方式,并且通过建立统一的“可测量、可报告和可核查”(MRV)制度,促进核查、认证服务形成内部市场。因此,《方案》提出开展重点行业和领域用能设施及系统碳排放计量测试方法和监测计量技术研究,提升碳排放和监测数据准确性一致性,探索推动具备条件的行业领域实现精准“碳计量”。   五、下一步工作建议   第一,尽快建立直接测量和间接核算相结合的碳排放统计监测核算报告体系。在重点行业推广直接测量和间接核算相结合的方法,选择典型区域和代表企业试点。制定核算报告国家标准,推行采用直接测量对间接核算数据进行验证,对重点高耗能高排放企业提出明确要求,保障碳排放数据的完整准确和一致可比,有力支撑科学决策和国际谈判。同时,加大先进碳计量技术研发应用力度,对先进碳计量技术和高端碳测量仪器研发应用实施专项经费投入,努力实现核心技术与高端仪器的自主可控,提升统计监测能力。   第二,发挥国家战略科技力量作用,为“双碳”战略提供先进测量技术支撑。加快构建支撑“双碳”战略的标准计量体系,需要充分发挥我国新型举国体制优势和国家战略科技力量主力军的核心引领作用。中国计量科学研究院(NIM)作为中国的国家计量技术机构,担负着先进碳测量技术研发与应用的时代使命。国家碳标尺建立、碳交易市场建设、国家碳排放清单编制及未来应对碳关税等具体工作要积极吸纳碳计量技术力量更多参与其中,充分发挥计量“度量衡”的保障作用,提升我国碳数据的可信度,为实现“双碳”战略提供强有力的计量科技支撑。   第三,健全完善“碳计量”国家标准,增强国际标准话语权。制定基于直接测量为基础的核算报告国家标准,要在国家标准层面实现测量和核算方法学的统一,完成碳数据准确性的国际互认和接轨。通过主导或积极参与国家间碳数据测量国际比对,以国际互认的碳排放数据测量体系为支撑,推进与国际碳市场接轨,积极维护我国企业的合法权益。参与相关领域国际标准制修订,承担国际标准化组织的技术工作,牵头制定国际标准。加强区域标准化合作,融入国际能效、碳排放标准和规则体系,加强国际标准协调。加快转化碳足迹、碳核算等先进适用国际标准,推进与国际碳市场接轨,增强谈判能力。   第四,统筹NQI协同发展,释放全链条应用最大效能。在顶层设计层面,系统研究NQI支撑“双碳”目标的实施路径,同步推进、协同建设和融合发展。在体制机制层面,研究建立支撑“双碳”目标的“计量科技创新—技术标准制定—认证认可实施—示范推广应用—事后监管评估”的联动机制,充分释放最大效能。在建设实施层面,依托重点工程和行动,探索NQI要素融合发展及效能评价的基础理论,创新以单要素为支撑、多要素协同建设的工作机理。研究推进重点领域、重点产业的质量基础能力再造路径,全面夯实支撑“双碳”战略目标的质量基础能力。
  • 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
  • 全国光电测量标准化技术委员会成立
    10月20日,全国光电测量标准化技术委员会(TC487)在京成立,TC487主要负责光电测量系统名词术语、通用技术、应用技术、光电器件、光电材料特性、光电系统性能参数的校准与测量方法等领域的国家标准制修订工作。   TC487秘书处承担单位为中科院光电研究院,负责该委员会的日常工作。委员会主任委员、中科院光电研究院院长相里斌表示:“全国光电测量标准化技术委员会将有重点地申报国家标准和参与国际标准制修订,并致力于光学精密计量、光学测试、激光测量、红外测量和光谱测量等5个领域的基础标准、系统性能测试标准、新技术新方法及其他标准的制修订。”   国家标准化管理委员会副主任方向表示,测量是标准化的基础,而光电测量又是众多测量方法中的基础,几乎所有的精密测量都离不开光电测量技术,光电测量在国防建设中也具有重要的地位和作用。他要求:全国光电测量标准化技术委员会结合我国国情,尽快建立具有前瞻性、开放性和可操作性的国家光电测量技术标准体系 加快标准的科研创新,促进标准制定与科研计划相结合。   相里斌表示,为了能够更好地服务于光电测量领域、服务于社会,委员会将在以下几方面开展工作:第一,将标准化建设与科研相结合,与型号结合来推动标准化建设 第二,将鼓励并支持国内的企业参与国际标准的制定,引导、指导企业标准不断更新和完善企业标准,立足国内,推向国际,争取在国际标准的制定中获得发言权 第三,将标准化建设与人才培养相结合,希望可以在5年内培养出几位国际专家,积极参与国际标准的制定。   来自国家标准化管理委员会、科技部、解放军总装备部、中科院、有关行业协会、学会和委员会的代表出席了成立大会。
  • 空气动力学研究常用测量技术及应用网上讲座将举办
    空气动力学研究常用测量技术及其应用   演讲人: 许荣川博士 高级应用工程师   张鑫 应用工程师   崔军磊 应用工程师   网上讲座: 2011年6月2日上午10点   美国TSI公司非常荣幸的为您提供有关流体力学的网上讲座, 讲座将由来自TSI的技术专家用中文讲解。讲授涵盖广泛,包括初级,中级和高级水平的流体力学研究,有助您提高测试技术的水平,与此同时提供解决方案 寻求如何优化系统得到更可靠数据。   这是TSI公司第四次推出流体测量技术系列中文网上讲座(可以网上同时收看收听音视频内容),以帮助您了解流体测量技术及提高应用水平。我们将于2011年6月2日上午10点开始此次讲座,重点介绍空气动力学研究中常用的几种测量技术。   具体内容:介绍空气动力学研究特征及测量需要 介绍几种常用测量技术原理,特点及其典型应用:激光多普勒测量技术(LDV/PDPA),粒子图像测量技术(PIV),体三维测量技术(V3V)与热线热膜风速仪测量技术(HWFA)。   讲座将会进行40分钟及预留15分钟答疑环节。   网上讲座是免费为您提供,如果您有兴趣参加, 请点击链接http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100732/guestbook.asp(中文注册)简单填写姓名邮箱地址及联系电话于表格中,并点击“发送”。我们将在一两天内发给您相关讲座的链接,以便您在方便的时间参加。
  • 加利用量子纠缠开发超精密测量技术
    加拿大物理学家们首次利用量子力学克服了测量科学中的一个重大挑战。新开发的多探测器方法可测量出纠缠态的光子,实验装置使用光纤带收集光子并将其发送到由11个探测器组成的阵列。此项研究为使用量子纠缠态开发下一代超精密测量技术铺平了道路。   研究报告主要作者之一、多伦多大学物理系量子光学研究小组博士生罗泽马· 李称,新技术能利用光子以经典物理学无法达到的精度进行测量。此项研究成果在线发表在《物理评论快报》上。   现存最灵敏的测量技术,从超精确原子钟到世界上最大的望远镜,均依赖于检测波之间的干涉,这种干涉发生于两个或更多个光束在相同空间的碰撞。罗泽马及其同事使用的量子纠缠态包含N个光子,它们在干涉仪中均被保证采取同样的路径,即N个光子要么全部采取左手路径,要么全部采用右手路径。   干涉效应可用干涉仪进行测量。干涉装置的测量精度可通过发送更多的光子加以改善。当使用经典光束时,光子数目(光的强度)增加100倍,干涉仪的测量精度可提高10倍,但是,如果将光子预先设置在一个量子纠缠态,干涉仪在同等条件下的测量精度则同步增长100倍。   科学界虽已了解到测量精度可通过使用纠缠光子加以改善,但随着纠缠光子数的上升,所有的光子同时到达相同检测器的可能性微乎其微,因此该技术在实践中几无用处。罗泽马及其同事于是开发出一种使用多个探测器来测量纠缠态光子的新方法。他们设计了一种使用&ldquo 光纤带&rdquo 的实验装置,用以收集光子并将其发送到11个单光子探测器组成的阵列。   这使研究人员能够捕捉到几乎所有最初发送的多光子。罗泽马称,同时将单光子以及两个、三个和四个纠缠光子送入检测设备,测量精度可得到显著提高。   研究人员表示,两个光子好于一个光子,探测器阵列的效果则远远好于两个。随着技术的进步,采用高效探测器阵列和按需纠缠的光子源,此项技术可被用于以更高精度测量更多的光子。《物理评论快报》的评论指出,该项技术为提高成像和光刻系统的精度提供了一种行之有效的新途径。
  • 高光谱成像技术在布料颜色测量当中的应用
    一、背景 纺织品作为颜色传播的重要载体,对织物颜色的准确度和均匀度具有较高要求。在纺织工业生产中,加工出符合要求的布料和成衣的两个前提条件是准确测量样品布匹颜色和严格控制印染颜色。 工业上测量织物颜色最常用的分光光度法只能测量单色织物,对织物尺寸大小要求较高且操作繁琐,使得其并不适应于多色织物或单根纱线颜色测量。 为了满足企业生产和发展的需求,本公司对织物颜色的精确测量方法进行了深入研究,针对当前技术的不足,在分析光谱成像技术的基础上建立高光谱成像系统,提出基于高光谱成像技术的织物颜色测量方法,实现了具有较高精度的颜色测量。光谱成像技术是将光谱技术和成像技术结合在一起,可以测量织物感兴趣区域(ROI)中光谱波段的反射率。从而获得更多的纺织品颜色信息,达到较高的颜色测量精度。二、可行性分析作为一种集光谱学、微弱信号检测、信息处理等于一体的综合性技术,光谱成像技术克服了分光光度法测量纺织品颜色的缺点。光谱成像技术能测量单色、多色和各种形状的织物,从采集的光谱图像中获取每个像素的颜色信息,从而实现光谱成像技术在纺织品颜色测量中的应用。光谱成像技术在对目标的空间信息成像的同时,也对每一个空间像元在波段内进行光谱信息覆盖,从而形成“光谱图像立方体”。浙江理工大学的张盼曾利用高光谱成像仪进行 15 个标准样品与15 个次品颜色测量并计算明度差、色度差和色差,其反射率图片如图 1 所示: 图 1 标准样品与次品反射率对比图 图一(a)为标准样品的反射率曲线,(b)为次品的反射率曲线,从光谱反射率曲线可以直观的看出,单色色织布标准样与批次样间的光谱反射率曲线的走向是一样的,但是在数值上还是有差异的。高光谱成像仪测量织物间颜色可以获得它们的色差值,这反映了高光谱成像仪的测色能力。 三、数据采集设备 数据采集的设备为杭州高谱自主研发的实验室高光谱成像仪(HY-8010-U),设备实景图,如下图。系统参数,见下表。系统核心分光模组完全由高谱公司自主研发,支持选配多种型号图像传感器,并搭配超高像素高清相机实现高空间分辨率与高光谱分辨率的完美融合。同时,HY-80系列可选配自研线性光源和定制暗箱,最大程度减少外部环境对样品检测带来的影响,结合独有的时空辐射校正功能,确保获得稳定的标准化高光谱数据。 HY-80系列实验室高光谱成像仪是一款专门为实验室环境定制的专用设备,能够实现对物质定性、定量、定时、定位信息的精准检测,是一台“图谱合一”的专业化科研设备,为物质分选、刑侦文检、食品监测、真伪鉴定等行业高端应用领域提供高精度的光谱建模与分析解决方案。四、测量结果及结论 通过对标准色卡和花布进行测量,并对测量结果进行反射率校正与值转换。本次选取 RAL 1000-RAL1004 共 5 种颜色样本进行分析,并分为两组进行对比,如图 2 所示,反射率处理结果如图 3 所示。将其转换为 L、A、B 值并对其进行相关处理后结果如图 4 所示:如上图 4 所示,图 4(a)为 RAL1000-RAL1004 五种样品的 L 值对比图、图 4(b)为 a 值对比图、图 4(c)为 b 值对比图、图 4(d)为以 RAL1000 为基准 RAL1001、RAL1002、RAL1003、 RAL1004 四种颜色的色彩度差值。对四块样品布进行想同处理后得到如下结果: 如上图 6 所示,图 6(a)为 1、2、3、4 四种样品的 L 值对比图、图 6(b)为 a 值对比图、图 6(c)为 b 值对比图、图 6(d)为以 1 为基准 2、3、4 四种颜色的色彩度差值。综上所述,可看出高光谱成像仪检测的 Lab 值具有明显差异。
  • 大靶面拼接焦面测量技术取得进展
    大视场相机是大视场望远镜的核心设备,而由于单片传感器大小的限制,对于大视场相机的焦面没法使用单片传感器来满足大焦面的需求,因此大靶面探测器拼接是大视场相机的研制的关键技术。高精度的焦面拼接首先要求高精度的加工和高精度的测量,由于探测器工作温度往往都是在低温下,以减小探测器的暗电流,因此需要在常温以及低温工况下进行测量,以保证探测器在低温工况下具有良好的平整度,提高探测器的成像质量。基于国内外天文学发展的现状,把握实测天文科学和技术发展趋势,结合已有研究团队的人才技术优势和研究基础,在多年准备和积累的基础上,中国科学技术大学和中国科学院紫金山天文台提出共同建设北半球具备最高巡天能力的光学时域巡测设备-2.5米口径大视场巡天望远镜(Wide Field Survey Telescope,以下简称WFST),抢占时域天文观测研究制高点。而大靶面拼接主焦相机正是WFST望远镜的关键设备,科学成像采用9片9K×9K CCD芯片拼接而成,设计成像靶面直径达到D325mm,像面拼接平整度小于PV20um,是国内面积最大,达到国际领先水平的主焦相机,如图1所示。从表1可以看出WFST的焦面拼接平整度要求是最高的。主焦相机的研制首先要解决高精度测量的问题,尤其是在低温工况下的测量。 表1 国际大型光学图像巡天项目利用的望远镜和安装的CCD拼接相机参数表   相机研制团队在WFST望远镜副总设计师、中国科学技术大学物理学院核探测与核电子学国家实验室王坚教授领导下,进行了主焦相机关键技术的攻关,包括探测器真空低温封装,大靶面探测器高精度测量和拼接,探测器低噪声低功耗读出和驱动,高效相机控制等。对于大靶面探测器高精度测量,研制团队攻克了低温工况下高精度平面度非接触测量的难点,基于激光三角测量法提出了适合于传感器低温封装工况下的差分三角测量方法(Differential Triangulation Measurement),在真空封装下的测量误差不超过0.5%,重复测量精度能达到±2μm。并在此基础上完成DTS测量仪的研制(如图2所示),并最终完成WFST主焦相机低温工况下的测量,如图3所示。目前WFST主焦相机已经完成研制,运往冷湖和望远镜本体进行安装和联调联测。图1 WFST主焦相机及其焦面拼接图2 高精度测量仪DTS 相关成果于2023年7月发表在测量和仪器的知名杂志IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement。   本工作获得中国科学技术大学创新团队培育基金,重要方向培育基金,国家自然科学基金委,双一流学科建设,深空探测实验室前沿科研计划的资助。
  • 海能旋光仪全面升级广角度测量技术
    海能仪器一贯秉承&ldquo 专注科学仪器事业· 制造高品质仪器&rdquo 这一原则,经过上海海能物理光学开发团队的不懈努力,再次攻克技术难点,在国内运用最新的广角度测量技术,使旋光仪样品测量范围实现了巨大突破,测量角度从± 45° (旋光度)扩大到± 89.99° (旋光度),改写了旋光仪测量样品的局限性,大大提高了测量样品的可选范围,为广角度测量找到了最佳答案!   此次突破性技术将在原产品基础上进行全面整合升级,并应用到海能 P系列全自动旋光仪系列产品中,此项技术将会让更多的用户体验到广角度测量技术的优势,从而提高实验室整体测量水平。海能仪器为感谢、回馈新老用户,增加广角度测量技术的P系列全自动旋光仪系列产品目前已完成全面升级,市场价格保持不变!
  • 首届量子精密测量与传感技术大会在苏州召开
    p   11月19日,在国家遥感中心、“地球观测与导航”重点专项管理办公室、苏州高新区管委会的支持下,第一届全国量子精密测量与传感技术大会在苏州召开。科技部高新司副巡视员梅建平、苏州市副市长徐美健、国家遥感中心总工程师张松梅、北京航空航天大学副校长房建成、地球观测与导航重点专项总体组专家和专项办代表,以及来自全国各大高校、科研院所的近百位专家学者参加了此次会议。 /p p   量子精密测量作为量子信息领域的一个重要组成部分,通过量子操控实现对磁场、惯性、重力、时间等物理量的超高精度测量,突破传统测量方法的理论极限,已成为精密测量技术的一个重要发展方向,成为世界各强国高度关注的又一热点高技术领域。国家重点研发计划“地球观测与导航”重点专项部署了“原子陀螺仪”“原子磁强计”和“芯片原子钟”等项目对量子精密测量的发展提供支持。 /p p   会议围绕我国量子精密测量与传感技术领域的前沿和热点问题进行了深入研讨,对于落实国家重点研发计划“地球观测与导航”重点专项和后续国家量子相关技术重要部署,推动整个量子信息技术领域引领全球,开启中国量子测量、量子导航的新征程、建设量子信息技术强国具有很强的指导和促进作用。 /p p /p
  • 海克斯康先进测量技术嘉年华活动巡礼
    3月27日晚,伴随着上海、济南、长春会议的依次结束,海克斯康2009年度先进测量技术嘉年华活动完美谢幕。   历时11天,北京、上海、天津、重庆、深圳等12个大中城市的不间断巡礼,超过2000位专业人士的现场参与……,海克斯康先进测量技术嘉年华活动得到了中国制造业客户的鼎力支持,从而继温总理于2009年元旦到访海克斯康后,再次为在经济危机中应对挑战的中国制造业注入了信心与活力。   来自海克斯康的18位专家技术团队成员,为现场客户带来了多个专题的技术分享。从传统的经典展示方案――面向汽车行业计量与检测解决方案、便携式测量技术与应用及售后增值产品与服务 到新的产品线――在机测量技术,新的专业概念――数字化检测技术应用与实例,新的解决方案视角――专机测量技术……代表了当今测量技术最新发展的先进几何量计量解决方案和典型应用,一一为大家做了全面的阐述和分析。更为重要的是,通过专家的介绍,协助全国的听众和客户了解、发现并借鉴到先进制造企业在几何量计量领域所进行的实践、努力和规划。   本次嘉年华活动,得到了天津大学精密仪器与光电子工程学院院长裘祖荣博导、中国计量科学研究院室主任王为农研究员、江苏省几何量计量协会施国强秘书长等十余位行业专家的鼎力支持,一方面在现场同大家分享了对先进几何量计量技术的专业经验,同时还就测量技术的发展提出期望,并呼吁大家继续努力,以便更快更好的掌握最新测量技术,并将之利用于生产实践,从而为企业和社会创造更大的效益。
  • 动物能量代谢测量技术宣传推广周
    北京易科泰生态技术公司动物能量代谢实验室,将于2017年9月15日至19日,举办动物能量代谢宣传推广周活动,期间特邀美国sable systems international公司首席科学家john lighton教授来华做报告和培训。具体活动安排如下:一、2017年9月15日下午动物能量代谢与生理生态研究测量技术报告会报告人:王德华研究员(中科院动物研究所)john lighton博士(美国sable公司首席科学家)等地点:北京师范大学京师大厦二、2017年9月16日参加由中国生态学会动物生态学专业委员会主办、北京师范大学生命科学学院承办的“第七届动物生理生态学学术会议暨孙儒泳院士学术思想研讨会”,john lighton博士将做“constraints and solutions in metabolic measurement”的会议报告三、2017年9月17-18日动物能量代谢测量技术报告与座谈会(根据需求反馈信息确定具体日程)主讲人:john lighton博士四、2017年9月19日活动汇总反馈及后续合作与技术支持安排john lighton教授30多年来致力于动物能量代谢测量技术的研究,先后在 nature、pnas及the journal of experimental biology等世界著名学术期刊上发表了90多篇学术论文,其于2008年编著出版的“measuring metabolic rates: a manual for scientists. oxford university press”一书,截止目前已达5514次引用。作为美国ssi公司(sable systems international)在中国的唯一指定代理和售后服务中心,易科泰生态技术公司从事动物能量代谢仪器技术服务已有十余年,为国内科研院校提供了上百套动物能量代谢仪器设备和相应技术服务,包括大小鼠等实验动物能量代谢与行为观测系统、牛羊等家畜家禽能量代谢测量系统、两爬类能量代谢测量系统、果蝇及昆虫能量代谢测量系统、斑马鱼及水生动物能量代谢与行为观测系统、人类能量代谢测量系统等,应用领域涵盖动物生理生态学研究、生物医学、家畜家禽营养与能量代谢研究、动物遗传与生物技术(能量代谢表型分析)、生态毒理学等,仪器设备采用国际先进的间接测热法(indirect calorimetry),并结合行为观测、环境调控(如温度调控等)、体温心率监测、红外热成像等技术;除实验室测量仪器外,还提供了大量fms、foxbox等便携式能量代谢测量仪器。公司还通过ecolab生态实验室平台,与中科院动物所(动物生理生态与能量代谢)、农科院畜牧所(家禽呼吸代谢)、农科院植保所(蚜虫呼吸代谢)、疾控中心、北京实验动物中心等保持密切合作关系。公司概况:易科泰自02年至今,已走过了15个年头。我们致力于从不同视角,不同尺度,不同技术平台研究测量生态系统结构、功能及其动态变化过程,引进、消化、吸收和创新国际先进生物生态科研技术,致力于植物表型分析技术的研究与开发,实验室植物表型分析平台目前配备有封闭式叶绿素荧光成像系统、便携式叶绿素荧光成像系统、叶绿素荧光仪、藻类荧光仪、植物高光谱仪、光合仪、co2/o2分析仪、植物光合生理生态监测系统、藻类培养与在线监测系统(光养生物反应器)、根系测量仪器等,具备500余平米温室,计划引进大型叶绿素荧光与rgb成像平台。ecolab实验室表型分析平台可以为用户提供作物抗性检测、胁迫生理生态研究检测、植物表型分析、优良品种及遗传育种检测等技术服务,并可承担植物表型分析技术培训、fluorcam叶绿素荧光成像技术培训、植物表型分析实验方案与仪器技术方案设计等,欢迎联系。公司优势:公司技术团队80%以上具备硕士或硕士以上学位,并与中国科学院研究生院、中科院植物研究所、中科院地理科学与资源研究所、中国农科院、中国林科院、中国环科院、中国水科院、清华大学、中国农业大学、北京林业大学、北京大学等建立了长期的技术合作交流关系。
  • 旋光新的测量技术,在分析领域上引领先锋
    旋光新的测量技术,在分析领域上引领先锋 安东帕的旋光仪在使用和数据安全上设计了新功能和特点。 一 自动进样检查以及视频成像技术 内置摄像头,可监控样品的进样过程和旋光管样品的实时图像。有效的避免了气泡或样品中的悬浮物。仪器自动将此图像与测定结果仪器存储,极大提升数据追溯功能。 自动记录进样过程并用摄像头(专利申请中)记录在测量单元中的样品情况。防止气泡的生成。在数据测量的同时保存样品测量图片,将极大提升对数据的追踪功能。 二 无线自动识别技术 数据安全兼顾操作便捷: MCP 无线传输自动识别功能可自动识别旋光管和标准石英管。可免去使用连接线连接MCP旋光仪与旋光管的步骤。仪器将自动检测旋光管是否与所选的方法相匹配。实时温度数据也能由无线自动识别技术进行传输。 三 可选配的测量波长 可选配的325nm测量波长扩展了可用的测量波长范围以便符合药典对右旋美沙芬(一种咳嗽药水)的规定。 拥有这些功能,我们将占据旋光市场上的技术领先地位。 用户通讯,网页信息和市场资料等将会再适当的时候向用户展示。
  • 色彩测量技术积分球结构的几何特性及优势
    色彩测量技术积分球结构的几何特性及优势一、d/8º 积分球测量结构及其特点积分球是一种内部壁面呈现白色的球形设备,以其卓越的反射和散射性能被广泛应用于测量光源的色度和强度。在进行颜色测量时,该设备特设多个孔口以便于操作。主要包括一个测量孔,用于与测试样品紧密结合;对面设置一个观测孔,或称为接收器孔,位于测量孔的直接对面,通常与球体法线成8º 角,主要功能是收集样品反射的光线;另外,与观测孔在球体法线上对称的位置设置有一个镜面反射孔,该孔可根据需要开启或关闭,以控制是否收集镜面反射光。这一几何结构被称为d/8º 积分球测量结构,其独特的设计使其在颜色测量领域中具有重要应用。d/8º 测量结构示意图在操作过程中,光从光源发射,经积分球的内壁进行全面的漫反射,使得这些散射光线能够均匀地从各个角度照射到试样上。这导致试样吸收和反射光线,其中定向于8度的反射光被接收器捕获以进行颜色评估。因此,与0度/45度的测量配置相比,d/8度积分球测量结构的一大特点是使用的是漫射光源,这相当于周围环绕着无数个点光源,而非0度/45度配置下的单一光源。其次,接收器位于8度位置,利用可开闭的对称镜面反射孔,可以选择性地收集包含镜面反射(SPIN)的数据或排除镜面反射(SPEX)的数据。包含镜面反射与排除镜面反射光路示意图根据所述分析,当光线投射到样本上时,会经历吸收、散射以及镜面反射的过程。样本表面的物理特性决定了光线的传播方式:平滑表面导致高光泽和较强的镜面反射,同时散射较少;相反,粗糙表面导致低光泽、较弱的镜面反射和较强的散射。因此,对于具有相同材料但光泽不同的样本,当考虑镜面反射时,测量结果显示一致性(即1+2=2+1),这代表了材料的固有颜色,也就是其真实色。然而,在排除镜面反射的情况下,样本之间的差异变得明显(1≠2),这些数据反映了材料特性与表面物理状态的综合效应,代表了表观色,更贴近于人眼观察到的效果。镜面反射数据的包含与排除之间的主要区别由镜面反射光引起,其强度随样品的光泽度变化而变化。因此,样品的光泽度直接影响了在包含与排除镜面反射条件下数据的差异程度。对不同光泽度的涂层在这两种条件下进行测量,得到的色度数据及其差异情况如表所示。不同光泽的样品包含与排除镜面状态的数据差异涂层的光泽程度对包含镜面反射的数据影响较小,但对排除镜面反射的数据有显著影响。随着样品光泽度的增加,排除镜面反射条件下的明度值会降低,导致与包含镜面反射数据的差异增大。积分球技术已广泛应用于多个行业,尤其是在纺织印染和塑料制品检测中,它成为了首选工具。积分球结构能够适应从低光泽到高光泽的样品(如金银卡片和电镀产品),甚至能够检测具有简单特殊效果的涂料。由于积分球仪器能测量样品的真实色,它通常被选用于电脑配色系统中的分光光度计。积分球作为该结构中最关键的组件之一,其内壁采用高漫反射材料制成,因此成本相对较高。为确保测量数据的精确性,需要进行良好的日常维护,以维持其卓越的漫反射性能。二、产品推荐便携式分光光度仪Ci64便携式分光光度仪Ci64是高精度的色彩测量工具,专为满足各种行业对色彩精确度和一致性要求而设计。该仪器特别适合于纺织印染、塑料制品等行业的色彩检测,无论是对于低光泽还是高光泽样本,如金银卡或电镀产品,Ci64均能提供卓越的性能。它甚至能够精确测量具有特殊效果的涂层,如珠光或金属光泽涂料。Ci64结合了积分球测量技术的优势,包括能够在包含或排除镜面反射的条件下进行测量,从而确保了对样品真实色的准确捕获。这种灵活性使得Ci64在电脑配色系统中尤为重要,因为它可以提供关键的色彩数据以支持精确配色。该仪器的设计考虑了易用性和便携性,使得现场测试变得简单快捷。Ci64的内壁使用高漫反射材料制成,确保了测量过程中光线的均匀分布,从而提高了数据的准确性和重复性。然而,为了维持这种高度的漫反射性能和数据精度,Ci64需要适当的日常维护。三、关于爱色丽“爱色丽彩通 ”总部位于美国密歇根州,成立于1958年。作为全球知名的色彩趋势、科学和技术公司,爱色丽彩通提供服务和解决方案,帮助品牌、制造商和供应商管理从设计到最终产品的色彩。如果您需要更多信息,请关注官方微信公众号:爱色丽彩通
  • 安东帕“先进流变测量技术研讨会”邀请函
    尊敬的客户:   安东帕一直以来为广大客户提供最高品质和领先技术的流变仪, 并提供完善的技术支持和售后服务。   应广大客户的要求, 我们将在上海举办“先进流变测量技术研讨会”,并解答您在流变测量中的疑问。我们热忱欢迎您的参加!   主讲:Dr. Jö rg Lä uger 陈飞跃先生   主要内容:   先进流变测量技术和应用举例   新的测量方法: 应变率扫描频率叠加(SRFS)和大应变振荡剪切(LAOS)等   组合流变测量技术   提问和答复(Q & A)   时间: 2010年5月12日 上午9:30到下午15:30   地点: 上海静安宾馆圣地亚哥厅   地址:上海市华山路370号 电话:021-62481888   周边交通:506、48、113、548、40、830、地铁2号线(静安寺)、地铁1号线(常熟路)等      注:该研讨会免费!   若您对该学术交流会感兴趣,请填写以下回执,传真或Email给田园小姐(传真: 021-6288 6810 谢谢! Email: marketing.cn@anton-paar.com, 谢谢!   我参加“先进流变测量技术研讨会” 的学术报告,请预留位置:    姓名: 单位名称和邮编: 电话: 传真: EMAIL:   此致   敬礼!   安东帕中国   主讲人介绍:   Dr. Jö rg Lä uger,Anton Paar Germany GmbH   在德国Freiburg获得物理学硕士(1991)和博士学位(1994),博士论文关于流变学,光学和流变光学在聚合共   混材料和表面活性剂上的研究。1995-1996, 美国斯坦福大学在Gerald G. Fuller教授课题组做博士后,使   用流变光学技术对Langmuir单分子层进行界面流变研究。1996年10月作为业务顾问人员进入安东帕德国   公司。1999起出任安东帕德国公司产品和市场经理,负责新产品和开发新市场,同时协助国际业务。并   发表20多篇论文和80多篇国际会议论文。   陈飞跃, Anton Paar China   毕业于华东理工大学化学工程专业,获硕士学位。1992-1998年,在华东理工大学国家超细粉末工程中心   从事超细粉末的制备,表面改性和悬浮体流变学研究。1998年以后,从事流变仪等的技术,市场和销售工   作,在流变测量学的多个领域具有丰富的经验。现为安东帕公司中国区流变仪经理。
  • 我国超导量子计算极低温测量技术达到世界先进水平
    15日,记者从安徽省量子信息工程技术研究中心获悉,科大国盾量子技术股份有限公司(以下简称国盾量子)自主研发了高性能抗干扰氧化钌温度计,产品起测温度接近6毫开尔文(mK),刷新了国内纪录,标志着我国超导量子计算极低温测量技术达到世界先进水平。国盾量子氧化钌温度计。安徽省量子信息工程技术研究中心供图氧化钌温度计是量子计算机的核心器件之一,可用于对量子芯片的工作环境进行测温。国盾量子技术专家李旭介绍,“宇宙最低温度”通常指的是0开尔文,也被称为“绝对零度”(约零下273.15摄氏度),是理论上能达到的热力学最低温度极限。由于量子态非常脆弱,量子芯片需要在“绝对零度”条件下运行,每一个微小温度波动都可能导致量子信息丢失。使用氧化钌温度计来精准监测量子芯片的工作温度,对于确保量子计算机稳定运行、提高计算的准确性和可靠性至关重要。李旭说,目前国内氧化钌温度计主要依赖进口,没有能在10mK以下温区进行测量的国产化产品。国盾量子新推出的氧化钌温度计,主要应用于6mK-200mK温区的测量,起测温度6mK(接近零下273.144摄氏度),刷新了国内最低起测温度纪录,并具有较高测量精度和灵敏度,能实现连续测量和快速响应。与普通的氧化钌温度计相比,国盾量子氧化钌温度计的标定基准在20mK以下温区采用顺磁盐温度计,显著降低了标定过程的环境干扰和测量误差,大幅提高温度标定的准确性和可靠性。此外,该产品还具有较强的抗干扰能力,满足科研和工业应用中的严格要求,为国内超导量子计算及相关低温技术的发展提供了关键支撑。安徽省量子信息工程技术研究中心副主任王哲辉表示,国盾量子氧化钌温度计的成功研制,会进一步增强我国超导量子计算产业链自主可控能力。
  • 揭秘!奥运夺金背后的精密测量技术
    在7月29日上午举行的东京奥运会女子200米蝶泳决赛中,中国选手张雨霏以2分03秒86的成绩获得冠军并打破奥运纪录。80分钟后,张雨霏与队友杨浚瑄、汤慕涵、李冰洁一起,以7分40秒33的成绩打破世界纪录,夺得女子4×200米自由泳接力冠军,这也是中国游泳队首枚接力项目奥运金牌。在为奥运健儿们踩着纪录夺冠而欢呼时,人们可能很难想到,这来之不易的游泳金牌背后,还有航天技术的支撑。记者从中国航天科技集团九院了解到,早在2019年12月,国家体育总局便向该院发出项目需求,希望利用先进航天技术,研发出精密测量产品,帮助游泳运动员加强训练科学性,提高竞赛成绩。九院13所时代光电公司运动测量团队与国家游泳队合影随着体育运动的科技化程度不断提高,采用高科技手段进行参数分析、指导训练,已经被全世界的高水平运动员广泛采用。尤其在高手对决中,一些微小动作往往是决定成败的关键。具体到游泳这个特定项目,传统的影像记录等手段不能定量获取运动员全部运动信息,尤其是无法对关节间转动这样微小的变化进行有效辨识。但航天惯性技术则有助于解决这个难题。九院13所时代光电公司是我国重要的惯性技术及产品研发基地,一直为我国各型号火箭和航天飞行器提供高品质光纤惯组及光纤速率陀螺。国家体育总局带着项目需求找到这里,该公司立即成立项目团队,开始具体产品研发。经过技术攻关和不断改进,该公司研制的运动测量产品顺利成型。产品包括惯导分系统、定位与测速分系统、视频采集分系统、数据综合分析系统四部分,能分别实现运动员姿态测量、位置与速度测量、运动视频拍摄以及数据集成解算和三维模型驱动功能。试验模拟游泳过程中所受流场,开展典型游泳速度下不同技术动作姿态和阻力的测试。在试验人员和运动员的密切配合下,分别完成了6位运动员站立姿态下不同送胯角度测试和游泳姿态下不同技术动作测试。运动测量产品全程工作正常,顺利收集到全部数据,探明典型游泳速度下,运动员不同姿态所受阻力的规律,为教练团队确定训练方案、改善运动员身体流线型、优化技术动作提供了科学依据,获得国家体育总局和国家游泳队的一致好评。运动测量团队和参与试验的游泳队员实际上,帮助中国奥运代表团夺冠的航天技术不止一项,除了捕获精细动作的惯性技术,还有“既可吹风、亦可赛艇”的风洞。据了解,航天科技集团十一院充分利用在航天领域多年积累的设计与风洞测试专业知识和科研成果,积极应用于奥运重点项目科技攻关,有针对性地自主开发出多套国内领先的高精度测试平台,解决各类奥运装备不同测试需求的难题,将航天空气动力设计与测试技术应用于多个奥运比赛项目。自2019年起,针对四人赛艇风洞试验项目的要求,十一院低速风洞实验室成功开发了一套基于气浮装置的三维力测量平台,整套测试系统气动力测量分辨率达到0.04牛,静态校准非线性0.08%,完全满足高精度小载荷风洞测试项目的要求。通过风洞试验研究了运动员抓水、驱动、出水、回桨等不同动作姿态的气动力大小,四名运动员不同编队组合对气动阻力的影响,为运动员的比赛提供科学的参考。青年队员在低速风洞内试训在28日举行的东京奥运会赛艇女子四人双桨决赛中,由陈云霞、张灵、吕扬、崔晓桐组成的中国队获得冠军,为中国代表团夺得本届奥运会第十枚金牌。图片来源:央视新闻截图体育风洞总体外观记者从十一院获悉,该院承建的国内首座体育综合训练风洞,已于2020年10月25日正式启用,将助力我国冰雪健将在2022年冬奥会中斩获佳绩。
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