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桥梁激光位移监测仪

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桥梁激光位移监测仪相关的资讯

  • 国内最大桥梁检测车为桥梁“验伤”
    近千万元的国内最大专业桥梁检测车,为北京市桥梁体检。记者8月9日从北京养护集团获悉,它在怀柔京加路旧线琉璃庙附近桥面体检中首次亮相。  记者在现场看到,一辆造型奇特的橘红色大车缓缓移动,旋转平台上伸出的长臂紧贴悬崖峭壁直接探到桥下,并稳稳托起一个狭长的工作平台。据介绍,这辆检测车其实似车非车,虽然硕大的专业固特异轮胎非常醒目,但上面托举的34吨设备却与常规汽车毫不沾边:能360度旋转的基座向斜上方伸出一个支架,支架末端是可以垂直伸缩的吊篮,最下方有个袖珍操作室,旁边又伸出一个横向的斗状平台,携带各种专业检测设备的技术人员在这个平台上安全作业。  据介绍,通常桥梁老化的病害包括桥身桥墩裂缝、混凝土脱落、钢筋锈蚀等,技术人员在专业检测车的平台上,可以从容不迫地使用包括超声波检测仪在内的各种专业设备细细探查。从去年年底到京后,这辆检测车已经对北京城区天宁寺桥、玉渊潭桥、四惠桥等大型立交桥进行了严格体检。
  • 激光痕量气体监测仪的新进展:性能和噪音分析
    激光痕量气体监测仪的新进展:性能和噪音分析(Recent progress in laser?based trace gas instruments: performance and noise analysis ,J. B. McManus M. S. Zahniser D. D. Nelson J. H. Shorter S. C. Herndon D. Jervis M. Agnese R. McGovern T. I. Yacovitch J. R. Roscioli, Appl. Phys. B (2015) 119:203–218)摘要我们用一些近来的数据回顾了使用中红外量子级联激光器,带间级联激光器和锑化二极管激光器的发展。这种监测仪主要用于高精度和高灵敏度测量大气中的痕量气体。在高性能软件的控制下,利用吸收光谱进行快速扫描,集成和高精度拟合。通过中红外波段,实现了出色的灵敏度。Aerodyne监测仪证明了在自然情况下痕量气体的测量精度达到1012级别,可实时测量CO2,CO,CH4,N2O和H2O的同位素。我们还描述信号处理方法,以识别和降低测量噪音。光谱信息分析的原理是将光谱加载到数组中并利用滤波片,傅立叶分析,多元拟合和成分分析进行处理。我们提供一个仪器噪音分析的实例,噪音是由电子信号与光干涉条纹混合形成。引言随着各种中红外单片固态激光器的问世,使用基于中红外激光仪器,对大气痕量气体的高精度测量已经成为常规,包括量子级联激光器(QCL),带间级联激光器(ICL)和基于锑化物的二极管激光器(TDL)。在3μm附近的波长范围内有缺口,但现在,设计人员有更多选择,在3μm附近的波长区域频率使用混合技术。在本文中,我们回顾Aerodyne Research,Inc.(下称ARI)公司使用中红外激光监测仪测量不同的痕量气体,并达到高灵敏度和/或高精度水平。这些仪器基于快速扫描和精确光谱拟合的直接吸收光谱,在高性能软件的控制下,在中红外波段,利用长光程,在减压情况下,通过热电冷却的激光和探测器实现出色的灵敏度。这里介绍了两种仪器:单激光仪器,光程长度最大为76 米;双激光仪器,光程长度最大为210 米。通过仔细选择波长,我们可以用单激光器同时测量多种气体。根据吸收率来说,仪器噪音在1 s的平均值为?5×106,可以测量1012级别大气中的气体]。这些仪器可以在多种环境中使用,包括实验室,偏远现场和移动平台(如卡车,轮船和飞机)。ARI公司仪器介绍及其性能一般来说,对于高浓度气体,几毫米的测量光程可能就足够了;但对于痕量气体来说,则需要数百米光程。Aerodyne气体监测仪仪器使用中红外快速频率扫描,直接吸收光谱并进行精确光谱拟合。仪器在减压池中利用较长吸收光程的新型红外激光源,对多种气态分子提供灵活而直接的高精度测量。光谱仪的基本配置比较简单:首先是激光源,然后是多反腔,最后是探测器。图1显示了这种装置。多反腔有确定的路径长度,符合标准的激光可以传输到检测器,对样品气体的测量基于比尔-兰伯特定律。在许多情况下,激光扫描气体出现多个吸收峰,从而测量多个不同气体。让两道或更多激光通过吸收室,或者使用单个检测器时分复用,可以测量更多的气体。Aerodyne监测仪尽可能使用反射光学元件,光学系统几乎没有色散。通过选择不同波段激光和激光驱动,选择峰值灵敏度不同的检测器来匹配,测量给定单一气体或一组气体。对于不同的测量目的,选择不同的吸收光程。一般多反腔的光程为7–76 米,一般使用宽带透镜;对于浓度非常低的气体,210米光程的窄带高反射率透镜可以提高灵敏度。仪器的优化在过去的几年中,我们持续对仪器进行了改进,比如使用了新型的电流驱动器,它提供了QCL高顺从电压情况下的低噪音电流。我们还设计了低噪音激光驱动和其他电子设备,降低整个系统的噪音。使得平均1s采样情况下,吸收噪音为?5×106,在均时100 s具有更高的精度,这相当于约5×10-7的最终吸收噪音。很多因素使得噪音超过检测器限度,特别是窄带电子噪音和光学干涉条纹。中红外激光微量气体仪器由Aerodyne Research,Inc.生产的操作软件“ TDLWintel”控制,让每条激光可以设置为时分复用。TDLWintel可控制监测仪的操作并实时处理数据。两种激光电流斜率由TDLWintel定义,然后对检测到的信号采样(16位A / D在?1-1.5 MHz下运行),同步求平均,基于HITRAN参数以及测得的温度和压力的曲线,与计算出的吸收值拟合,可以对多达16种气体混合比实时记录。数据可以以10 Hz采样频率记录,最大有效数据率由泵抽速和吸收池的大小决定。实验过程中一些情况,比如阀门开关或背景消减,也可由TDLWintel软件控制。我们展示了单激光(76米光程)和双激光监测仪(76米或者210米光程)的气体测量噪音结果(平均1s),分别在表1和表2中,测量噪音为以空气中的混合比表示,同时提供了噪音的不确定性。根据不同的吸收路径和测量情况,吸收噪音最佳的结果在1s内约为?5×106。仪器适用在各种环境中,无论是在实验室还是在野外实验中。野外现场包括偏远位置或在移动平台(例如轮船,卡车和飞机)上。我们在最近20年在许多野外现场使用过这些仪器。在过去的几年中,Aerodyne “移动实验室”已配备了多种气相仪器(单激光和双激光监测仪)以及测量颗粒物和较重的有机化合物配套仪器。如测量天然气中的甲烷排放,或者测量两种气体示踪物(例如,亚硝酸盐氧化物和乙炔),移动实验室可以直接开到附近,测量示踪气体以及甲烷。另外,通过测量乙烷(常见天然气的成分),我们可以区分来自天然气设施的甲烷和来自生物来源的甲烷。仪器的噪音分析 了解测量噪音源对于保持仪器性能水平至关重要,通常将重点放在最终的噪音源分析和讨论上,例如探测器噪音,激光噪音或散射噪音。其他噪音源,统称为“技术噪音”,可能来自光学和电子方面,并可能是噪音的主要来源。而在在短时间尺度上的噪音可能是更长的时间范围的漂移。不同的噪音源可能表现出不同的功率谱密度(PSD),例如检测器噪音,而Johnson噪音通常具有平坦的PSD(即白噪音),而激光噪音会表现出闪烁噪音(1 / f PSD)。噪音可能会在频谱中产生随机波动,或者它可能具有窄带频率。另一个复杂因素是信号处理算法对噪音信号的响应。对于Aerodyne,混合比噪音是对噪音信号,以及压力和温度变量中多元拟合的结果。了解和减少噪音的第一步是使用Allan–Werle方差工具分析混合比噪音图(方差作为平均时间的函数)以及功率谱,并将噪音划分类型。Allan-Werle方差工具是一种通用工具,可以评估短时噪音和平均时间极限。按类型划分噪音有助于指示其来源。三种常用噪音包括是暗噪音,轻噪音和成比例噪音。 “暗噪音”(即,在检测器被堵塞的情况下报告的混合比)包括检测器噪音,基本电子(Johnson)噪音以及其他多余的电子噪音。“轻噪音”(正常光照水平但吸收深度很小)包括所有暗噪音加激光噪音(1/f,即闪烁噪音和散射噪音),激光驱动电流噪音(产生幅度波动)和干涉条纹的变化。 “比例噪音”(吸收深度较大时看到的多余噪音)包括激光驱动电流噪音,压力和温度噪音以及峰值位置运动结合调谐率误差。频谱数组处理将频谱分解为许多部分,并显示出较多变量。通常应用于频谱数组的处理工具包括减去偏移量,平均值,拟合度,统计量度,变量[p],[q]或这两者的傅立叶变换,相关性,和主成分分析。尽管有很多处理的实例,但是很难提出一个通用的分析方法,帮助我们了解所看到的一切。即使我们“解剖”光谱并找到大的干涉条纹,这不一定意味着干涉条纹是多余噪音的来源,比如干涉条纹不动或它们的频率太高而无法影响拟合。为了确定,我们需要确定导致多余的噪音因素,该因素的短期波动应与混合比的波动匹配。我们通过一个噪音分析的例子说明了分析过程。结果表明,多余噪音是由两种波的混合,即光学干涉条纹和电子信号混合导致的,产生的低频成分,明显影响混合比的测定,而任一单一波则对结果几乎没有影响。结论 我们对当前Aerodyne Research,Inc.生产的微量气体激光测量仪器进行了综述。提供了一组气体,以及同位素比的测量结果。仪器在性能上的改进包括降低了电源和激光驱动噪音。另外,制造工序变得更加精简。目前吸收噪音在1s内达到?5×106。然而,为获得最佳性能,仍然需要对噪音做进一步的探索。本文中的实例显示,多余噪音是由两种波的混合,由光学干涉条纹和电子信号混合导致。仪器的相关优势1. 持续对仪器的改进及噪音的分析,测量痕量气体的精度更高,测量气体达到ppt级别,甚至在10Hz的频率仍然保持极高的精度;2. 一次同时测量多种气体,消除了多台仪器测量时气体产生的系统误差并大大提高效率;3. 仪器适用于多种环境,满足实验室测量,野外远程测量和移动测量需求。 欲了解该产品的更多特点,欢迎咨询联系澳作生态仪器有限公司
  • 大三学生发明国内首台桥梁检测爬壁机器人
    桥梁检测爬壁机器人桥底工作桥梁检测爬壁机器人在桥墩下工作  12月2日,记者从南京理工大学获悉,南京理工大学大学计算机学院大三学生王倩舒等三人参与研制了为桥梁准确把脉“桥梁检测爬壁机器人”,这也是国内首台“桥梁检测爬壁机器人”。  这是一个长宽都在20厘米左右的“丑”家伙,体重也不到1.5公斤。它带着一对长长的“大触角”,拖着四个轮子,通过无线控制设备,以每分钟8米的速度在二桥拉索的高塔上慢慢爬行,甚至调皮地来了个180度大翻转,一会干脆钻到大桥的桥墩间,在这个人无法涉及的部位,继续慢慢地细细巡查。  这个看着很轻松的过程可不简单,那对“大触角”已经对行进过程进行拍照或者是录像,技术人员则通过地面监控设备,对桥梁,桥梁的拉索、甚至是不容易抵达的桥墩有无裂缝、破损、老化、划痕、腐蚀等现象都一目了然。等它工作完,一份清晰、精准的影像资料即时传到了技术人员手中的仪器上,细到表面裂缝只有0.5mm的细小裂缝都能被准确捕捉到,并标注准确位置,提供给桥梁维修部门。  南京理工大学计算机学院副教授刘永是桥梁爬壁机器人的指导老师,他介绍,在国内,桥梁安全日益受到重视。桥梁常常会出现一些机构变化引起破损、裂纹、老化等病害,这些外观病害检查传统都采用人工方法。这样不仅费时费力,而且也增加了检查人员的人身安全隐患。斜拉或悬索桥的高塔,以及高墩柱的外观检测更是个大难点。以桥梁支座的检查为例,梁底面与墩台帽间的距离小,人往往不能到达,无法提供全方位检查。利用这个小机器人,可灵活进入狭小的空间,仔细观察支座的情况。这样的检查不仅使工作效率提高几十倍,大大节省了检测时间和费用,减少了封路的时间,还使安全风险大为下降。桥梁现场以视频或照片保存的信息,可作历史数据和专家分析的原始依据。这可以在一定程度上避免更多“桥脆脆”事件的发生。  刘永说,别看它个头小,功能却一点都不少,它具有密封吸附装置、移动机构、通讯控制和病害检测四个子系统。其中密封吸附是关键技术,通过地面遥控装置发送的指令,小家伙内的离心泵体高速旋转,排出密封腔的气体,外界的大气压强大于密封腔内压强后就让它能紧紧压在桥梁壁面上。它的“大触角”,就是病害检测系统,让它能时刻注视搜寻着桥梁上任何有潜在危险的地方,并通过无线网络将检测图像传输至地面,给工作人员提供了第一手的资料。  据了解,这个项目也是在江苏省重点科技支撑计划的资助下,由南理工计算机学院与宁沪高速公路公司合作研制高架桥壁面缺陷检测机器人的一部分。
  • 兰州南山路桥梁动静载检测项目全国招标
    每日甘肃网-科技鑫报讯南山路桥梁工程经甘肃省发改委批准,该路段桥梁工程即将完工,目前,南山路建设开发公司对路段桥梁动载、静载试验检测项目进行公开招标,凡符合资格条件的潜在投标人均可参加投标。据悉,南山路桥梁动载、静载试验检测项目地点位于城关、七里河、西固三区,招标范围为南山路(14座桥梁)静载、动载试验检测。
  • 中外食品检测标准沟通与合作的桥梁
    p class="F24 Fw L40 G2"strong2017 AOAC食品安全技术与标准研讨会在沪盛大召开/strong/pp  strong仪器信息网讯/strong 2017年5月25-26日,由AOAC中国分部举办的2017 AOAC食品安全技术与标准研讨会在上海富悦酒店顺利召开,来自国际食品安全检测专家、国家食品安全标准审评委员会专家、国家标准起草人、政府实验室专家(检验检疫、疾控、食药局等)和企业专家等单位的近500位代表出席了本次论坛。会议内容精彩详实受到与会代表热烈欢迎。/pp  此次会议旨在进一步交流国内外最新食品质量与安全检测技术,了解AOAC标准项目的制定程序和研究方向, 跟踪AOAC关于婴幼儿配方食品和成人营养素项目(AOAC SPIFAN)的进展,搭建有利于我国检测标准与国际检测标准沟通与合作的桥梁。/pp style="text-align: center "img title="DSC01034_meitu_1.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/cf85adeb-9ec5-48e5-872e-ab688b0a9c3b.jpg"//pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) "strongAOAC中国区主席、山东出入境检验检疫局检验检疫技术中心主任 梁成珠/strong/span/pp  梁成珠介绍了此次会议的筹备情况,同时谈到,此次会议报告内容将涵盖:新《食品安全法》实施的影响及讨论;化学污染物检测技术最新进展(农兽药残留、生物毒素、重金属、添加剂、食品接触材料等);AOAC关于食品快速检测方法(可替代检测方法Alternative methods)的验证规则和评价程序研究;婴幼儿配方食品及成人营养素检测技术、质量与安全;食品真伪鉴定、食品掺假鉴别及食品溯源研究最新进展;微生物检测最新进展和高分辨质谱快速筛查技术最新进展等方面。/pp style="text-align: center "img title="张伟3M_meitu_2.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/3a457c1b-4aaf-483a-9338-7f779c70dca0.jpg"//pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) "strong3M中国区食品安全部总监 张伟/strong/span/pp  张伟讲到,3M食品安全部自成立以来就与AOAC保持着密切的合作,一直积极的参加AOAC组织的各项活动。接下来,张伟就3M公司与AOAC在保障食品安全方面所开展的工作等内容为在场听众作了介绍。/pp style="text-align: center "img title="李洁赛默飞_meitu_1.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/45c92671-6b4d-422a-a227-95644c170a76.jpg"//pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) "strong赛默飞世尔科技公司食品安全市场经理 李洁/strong/span/pp  李洁谈到,赛默飞世尔科技公司非常愿意与AOAC一起携手助力中国的食品安全发展。赛默飞世尔科技公司2016年全球营业额达到180亿美金,其中中国区的收入占到16亿美金。因此,赛默飞世尔科技公司对中国市场越来越关注。同时,赛默飞世尔科技公司相信只有不断的通过技术的创新和发展,才能保障人类面对的日益严重的食品安全相关问题。/pp style="text-align: center "img title="魏传忠_meitu_2.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/cbb934a1-73bf-417f-826a-315eb5fbb120.jpg"//pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) "strong全国政协委员、质检总局原副局长、中国检验检疫学会会长 魏传忠/strong/span/pp  魏传忠讲到,目前食品安全问题是世界各国面临的挑战,中国政府也非常重视食品安全的发展。接下来,魏传忠就近年来政府在食品安全监管方面所作出的努力向现场嘉宾作了介绍。/pp style="text-align: center "img title="DSC01109_meitu_5.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/d7855ac9-c651-465e-9790-124f374f02c8.jpg"//pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) "strongPresident,AOAC International Ronald L.Johnson/strong/span/pp  Ronald L.Johnson对AOAC International过去的发展情况作了总结,同时对AOAC International下一步的工作计划为现场观众作了介绍。/pp style="text-align: center "img title="肖晶_meitu_3.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/d892745f-bced-4233-a34b-c0529d9be67c.jpg"//pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) "strong国家食品安全风险评估中心 肖晶/strong/span/pp  肖晶谈到,国家食品安全风险评估中心成立于2011年,直属于国家卫生和计划生育委员会。接下来, 肖晶就国家食品安全风险评估中心开展的食品安全国家标准检验方法标准清理整合工作和食品安全国家标准检验方法标准工作计划等内容作了介绍。/pp  截至目前为止,卫计委已经清理理化检验方法1240项,提出230项标准的食品安全国家标准理化检验方法标准目录;清理微生物检验方法标准163项,提出31项标准的食品安全国家标准微生物检验方法标准目录;毒理检验方法目前已完成食品毒理学安全性评价程序和检验方法26项标准清理整合工作。同时肖晶提出了工作组2017年的工作重点为检验方法标准的跟踪评价;已立项检验方法标准的督导;提出新立项检验方法标准。/pp style="text-align: center "img title="合影_meitu_4.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/e4833c33-b318-447b-982d-2d453796ad58.jpg"//pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) "strong大会合影/strong/span/ppspan style="color: rgb(0, 176, 240) "strong部分报告节选:/strong/span/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) "strongimg title="曹进_meitu_6.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/e2abaa83-da9d-4ed1-b241-905bda15e9ca.jpg"//strong/span/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) "strong 中国食品药品检定研究院 曹进/strong/span/ppspan style="color: rgb(0, 176, 240) "strong快检技术还需完善/strong/span/pp  曹进介绍了快速检测的现状发展,曹进讲到,所谓“快速检测”是相对于传统和经典的化学检测、仪器检测而言的,其特点是需要的检测时间相对较少,对仪器设备等条件的要求不高,能够携带到交易(生产)现场(或在线)实施检测。既方便快捷又经济适用。食品快速检测技术迎合了食品企业内部及监管检测部门对食品质量安全及时控制的需要,因此食品快速检测技术得到了快速的发展。/pp  同时,食品快速检测技术在应用中也存在着一些问题,例如:产品检验范围过窄、试剂质量参差不齐、受所处环境条件限制、配套设施不全、工具简陋、准确性不高、结果缺乏有效性、经费严重不足、队伍水平不高、闲置状况比较严重和后期成本较高。食品安全快速检测技术经历了5个阶段的变革:strong快速检测试剂(包括试剂盒和试纸);快速检测检测箱(包括试剂盒、试纸及辅助工具);快速检测仪器(读数仪和辅助仪器);快速检测箱(包括试剂盒、试纸、辅助工具、读数仪器及辅助仪器);快速检测车/strong。/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) "strongimg title="DSC01280_meitu_7.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/845f2777-268f-4f1e-9a73-f73bcea89957.jpg"//strong/span/pp style="text-align: center "  span style="color: rgb(0, 176, 240) "strong中国合格评定国家认可中心副秘书长 肖良/strong/span/pp  肖良介绍了中国实验室认可制度及其食品实验室认可最新进展。探讨了实验室认可与标准的相互关系,分析实验室认可在提升标准实施中的重要作用。总结了食品检验实验室认可中常见的问题。解释了CNAS在认可工作中如何认可AOAC标准。/pp style="text-align: center "img title="DSC01210_meitu_8.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/0342233c-1dc2-4d12-9af6-77aacdd19b1a.jpg"//pp  span style="color: rgb(0, 176, 240) "strongAOAC International 当选主席 3M公司食品安全部 全球法规事物经理 DeAnn L. Benesh/strong/span/pp  DeAnn L. Benesh介绍到,ISO 16140第一次发布于2002年,被成功应用于全球被认可的认证机构,对超过150个可替换方法的验证,从而允许欧洲国家和出口到欧洲的国家机构应用这些可替换方法来满足欧盟的2073指令。IOS 16140目前已经被更新,拓展了涵括开发额外的IOS文件,以支持替代方法验证。/pp style="text-align: center "img title="崔生辉_meitu_9.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/ebda4ba5-5948-4c20-a28e-1f8186143b6b.jpg"//pp style="text-align: center "  span style="color: rgb(0, 176, 240) "strong中国食品药品检定研究院 崔生辉/strong/span/pp  崔生辉针对食品微生物检验的特点,分析了食品微生物检验工作中快速检测方法的需求和可能的应用范围。/p
  • 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
  • 桥梁结构安全与健康重点实验室落户武汉桥科院
    近日,湖北省科技厅组织专家组对中铁大桥局武汉桥科院“桥梁结构安全与健康重点实验室”进行了立项评审。专家组听取了关于重点实验室的工作汇报,审阅了实验室提供的有关文件和资料,对现场进行了考察后,一致同意“桥梁结构安全与健康重点实验室”通过省级重点实验室立项建设评审。  近年来国内外桥梁安全事故频发,给人民生命和国民经济带来巨大损失,桥梁的安全与健康问题备受国内外关注。“桥梁结构安全与健康重点实验室”进入湖北省重点实验室行列后,将进一步开展桥梁运营安全与健康标准研究、桥梁安全与健康智能监测成套技术研究、桥梁承载能力与剩余寿命评估研究以及桥梁管养、维修与加固技术研究。
  • Nature:皮米精度位移测量激光干涉仪助力声子四极拓扑绝缘体观测
    电荷化理论能够描述中性玻色子系统的布洛赫能带,它预言二维量子化的四缘体具有带隙、拓扑的一维边缘模式。苏黎世邦理工大学的Sebastian Huber教授课题组巧妙地利用一种机械超材料结构来模拟二维的拓扑缘体,次在实验上观测到了声子四拓扑缘体。这一具有重要意义的结果时间被刊登在nature上。研究人员通过测试一种机械超材料的体、边缘和拐角的物理属性,发现了理论预言的带隙边缘和隙内拐角态。这为实验实现高维度的拓扑超材料奠定了重要基石。 图1:实验装置示意图(图片来源:doi:10.1038/nature25156) 值得指出的是,Sebastian Huber教授利用细金属丝将100片硅片组成一个10cmX10cm的平面,以此来模式二维拓扑缘体(如图1所示)。关键点是,当硅晶片被超声激励时,只有中心点有振动;其他角尽管连接在一起仍然保持静止。这种行为类似于二维拓扑缘体的带隙边缘和隙内拐角态的电子行为。而如何探测硅晶片的微小振动是整个实验成功的关键,Sebastian Huber教授利用德国attocube system AG公司的IDS3010皮米精度激光干涉仪(如图2所示)来测量硅晶片不同位置的微小振动变化,整个测量系统的不确定度达到5pm的精度,测量统计误差达到10pm,后在通过超声激励后测得硅晶片的中心位置的振动位移为11.2pm,通过傅里叶变换之后在73.6KHz(如图3所示)。通过attocube皮米精度激光干涉仪IDS3010成功实现声子四拓扑缘体的次观测。 图2:皮米精度位移测量激光干涉仪IDS3010 图3:测量系统示意图和经过傅里叶频率变换的测量结果(图片来源:doi:10.1038/nature25156)IDS3010皮米精度位移测量激光干涉仪体积小、测量精度高,分辨率高达1 pm,适合集成到工业应用与同步辐射应用中,包括闭环位移反馈系统搭建、振动测量、轴承误差测量等。同时也得到了国内外众多低温、超导、真空等领域科研用户的认可和肯定。
  • 亚纳米皮米激光干涉位移测量技术与仪器
    1 引 言激光干涉位移测量技术具有大量程、高分辨力、非接触式及可溯源性等优势,广泛应用于精密计量、微电子集成装备和大科学装置等领域,成为超精密位移测量领域中的重要技术之一。近年来,随着这些领域的迅猛发展,对激光干涉测量技术提出了新的测量需求。如在基于长度等量子化参量的质量基准溯源方案中,要想实现1×10−8 量级的溯源要求,需要激光干涉仪长度测量精度达0. 1 nm 量级;在集成电路制造方面,激光干涉仪承担光刻机中掩模台、工件台空间位置的高速、超精密测量任务,按照“ 摩尔定律”发展规律,近些年要想实现1 nm 节点光刻技术,需要超精密测量动态精度达0. 1 nm,达到原子尺度。为此,国际上以顶级的计量机构为代表的单位均部署了诸如NNI、Nanotrace 等工程,开展了“纳米”尺度测量仪器的研制工程,并制定了测量确定度在10 pm 以下的激光干涉测量技术的研发战略。着眼于国际形势,我国同样根据先进光刻机等高端备、先进计量的测量需求,制定了诸多纳米计量技术的研发要。可见,超精密位移测量技术的发展对推进我国众多大高端装备具有重要战略意义,是目前纳米度下测量领域逐步发展的重大研究方向。2 激光干涉测量原理根据光波的传播和叠加原理,满足相干条件的光波能够在空间中出现干涉现象。在激光干涉测量中,由于测量目标运动,将产生多普勒- 菲佐(Doppler-Fizeau效应,干涉条纹将随时间呈周期性变化,称为拍频现象。移/相移信息与测量目标的运动速度/位移关系满足fd = 2nv/ λ , (1)φd = 2nL/ λ , (2)式中:fd为多普勒频移;φd为多普勒相移;n 为空气折射率;v 和L 为运动速度和位移;λ 为激光波长。通过对干涉信号的频率/相位进行解算即可间接获得测量目标运动过程中速度/位信息。典型的干涉测量系统可按照激光光源类型分为单频(零差式)激光干涉仪和双频(外差式)激光干涉仪两大类。零差式激光干涉测量基本原理如图1 所示,其结构与Michelson 干涉仪相仿,参考光与测量光合光干涉后,经过QPD 输出一对相互正交的信号,为Icos = A cos (2πfd t + φ0 + φd ) , (3)Isin = A sin (2πfd t + φ0 + φd ) , (4)式中:(Icos, Isin)为QPD 输出的正交信号;A 为信号幅值;φ0 为初始相位。结合后续的信号处理单元即可构成完整、可辨向的测量系统。图1 零差激光干涉测量原理外差式激光干涉仪的光源是偏振态相互垂直且具有一定频差Δf 的双频激光,其典型的干涉仪结构如图2 所示。双频激光经过NPBS 后,反射光通过偏振片发生干涉,形成参考信号Ir;透射光经过PBS,光束中两个垂直偏振态相互分开,f2 光经过固定的参考镜反射,f1 光经运动的测量镜反射并附加多普勒频移fd,与反射光合光干涉后形成测量信号Im。Ir = Ar cos (2πΔft + φr ) , (5)Im = Am cos (2πΔft + φm ), (6)式中:Δf、A 和φ 分别为双频激光频差、信号幅值和初始相位差。结合式(5)和式(6),可解算出测量目标的相位信息。图2 外差激光干涉测量原理零差式激光干涉仪常用于分辨力高、速度相对低并且轴数少的应用中。外差式激光干涉仪具有更强的抗电子噪声能力,易于实现对多个目标运动位移的多轴同步测量,适用于兼容高分辨力、高速及多轴同步测量场合,是目前主流的干涉结构之一。3 激光干涉测量关键技术在超精密激光干涉仪中,波长是测量基准,尤其在米量级的大测程中,要实现亚纳米测量,波长准确度对测量精度起到决定性作用。其中,稳频技术直接影响了激光波长的准确度,决定激光干涉仪的精度上限;环境因素的变化将影响激光的真实波长,间接降低了实际的测量精度。干涉镜组结构决定光束传播过程中的偏振态、方向性等参数,影响干涉信号质量。此外,干涉信号相位细分技术决定激光干涉仪的测量分辨力,并限制了激光干涉仪的最大测量速度。3. 1 高精度稳频技术在自由运转的状态下,激光器的频率准确度通常只有±1. 5×10−6,无法满足超精密测量中10−8~10−7的频率准确度要求。利用传统的热稳频技术(单纵模激光器的兰姆凹陷稳频方法等),可以提高频率准确度,但系统中稳频控制点常偏离光功率平衡点,输出光频率准确度仅能达2×10−7量级,无法完全满足超精密测量的精度需求。目前,超精密干涉测量中采用的高精度稳频技术主要有热稳频、饱和吸收及偏频锁定3 种。由于激光管谐振腔的热膨胀特性,腔长随温度变化呈近似线性变化。因此,热稳频方法通过对谐振腔进行温度控制实现对激光频率的闭环调节。具体过程为:选定稳定的参考频标(双纵模激光器的光功率平衡点、纵向塞曼激光器频差曲线的峰/谷值点),当激光频率偏离参考频标时,产生的频差信号用于驱动加热膜等执行机构进行激光管谐振腔腔长调节。热稳频方法能够使激光器的输出频率的准确度在10−9~10−8 量级,但原子跃迁的中心频率随时间推移受腔内气体气压、放电条件及激光管老化的影响会发生温度漂移。利用稳频控制点修正方法,通过对左右旋圆偏振光进行精确偏振分光和对称功率检测来抑制稳频控制点偏移的随机扰动,同时补偿其相对稳定偏置分量。该方法显著改善了激光频率的长期漂移现象,阿伦方差频率稳定度为1. 9×10−10,漂移量可减小至(1~2)×10−8。稳频点修正后的激光波长仍存在较大的短期抖动,主要源于激光器对环境温度的敏感性,温差对频率稳定性的影响大。自然散热型激光器和强耦合水冷散热型激光器均存在散热效果不均匀和散热程度不稳定的问题。多层弱耦合水冷散热结构为激光管提供一个相对稳定的稳频环境,既能抑制外界环境温度变化对激光管产生的扰动,冷却水自身的弱耦合特性又不影响激光管性能,进而减小了温度梯度和热应力,提高了激光器对环境温度的抗干扰能力,减少了输出激光频率的短期噪声,波长的相对频率稳定度约为1×10−9 h−1。碘分子饱和吸收稳频法将激光器的振荡频率锁定在外界的参考频率上,碘分子饱和吸收室内处于低压状态下(1~10 Pa)的碘分子气体在特定频率点附近存在频率稳定的吸收峰,将其作为稳频基准后准确度可达2. 5×10−11。但由于谐振腔损耗过大,稳频激光输出功率难以超过100 μW 且存在MHz 量级的调制频率,与运动目标测量过程中产生的多普勒频移相近。因此,饱和吸收法难以适用于多轴、动态的测量场合。偏频锁定技术是另一种高精度的热稳频方法,其原理如图3 所示,通过实时测量待稳频激光器出射光与高精度碘稳频激光频差,获得反馈控制量,从而对待稳频激光器谐振腔进行不同程度加热,实现高精度稳频。在水冷系统提供的稳频环境下,偏频锁定激光器的出射光相对频率准确度优于2. 3×10−11。图3 偏频锁定热稳频原理3. 2 高精度干涉镜组周期非线性误差是激光干涉仪中特有的内在原理性误差,随位移变化呈周期性变化,每经过半波长,将会出现一次最大值。误差大小取决光束质量,而干涉镜组是决定光束质量的主导因素。传统的周期非线性误差可以归结为零差干涉仪的三差问题和外差干涉仪的双频混叠问题,产生的非线性误差机理如图4 所示,其中Ix、Iy分别表示正交信号的归一化强度。其中,GR为虚反射,MMS 为主信号,PISn 为第n 个寄生干涉信号,DFSn 为第n 阶虚反射信号。二者表现形式不完全相同,但都会对测量结果产生数纳米至数十纳米的测量误差。可见,在面向亚纳米、皮米级的干涉测量技术中,周期非线性误差难以避免。图4 零差与外差干涉仪中的周期非线性误差机理。(a)传统三差问题与多阶虚反射李萨如图;(b)多阶虚反射与双频混叠频谱分布Heydemann 椭圆拟合法是抑制零差干涉仪中非线性误差的有效方法。该方法基于最小二乘拟合,获得关于干涉直流偏置、交流幅值以及相位偏移的线性方程组,从而对信号进行修正。在此基础上,Köning等提出一种基于测量信号和拟合信号最小几何距离的椭圆拟合方法,该方法能提供未知模型参数的局部最佳线性无偏估计量,通过Monte Carlo 随机模拟后,其非线性幅值的理论值约为22 pm。在外差干涉仪中,双频混叠本质上是源于共光路结构中双频激光光源和偏振器件分光的不理想性,称为第1 类周期非线性。对于此类周期非线性误差,补偿方法主要可以从光路系统和信号处理算法两个方面入手。前者通过优化光路可以将非线性误差补偿至数纳米水平;后者通过椭圆拟合法提取椭圆特征参数,可以将外差干涉仪中周期非线性误差补偿至亚纳米量级;两种均属补偿法,方法较为复杂,误差难以抑制到0. 1 nm 以下。另一种基于空间分离式外差干涉结构的光学非线性误差抑制技术采用独立的参考光路和测量光路,非共光路使两路光在干涉前保持独立传播,从根本上避免了外差干涉仪中频率混叠的问题,系统残余的非线性误差约为数十皮米。空间分离式干涉结构能够消除频率混叠引起的第1 类周期非线性误差,但在测量结果中仍残余亚纳米量级的非线性误差,这种有别于频率混叠的残余误差即为多阶多普勒虚反射现象,也称为第2 类周期非线性误差。虚反射现象源自光学镜面的不理想分光、反射等因素,如图5所示,其中MB 为主光束,GR 为反射光束,虚反射现象普遍存在于绝大多数干涉仪结构中。虚反射效应将会使零差干涉仪中李萨如图的椭圆产生畸变,而在外差干涉仪中则出现明显高于双频混叠的高阶误差分量。图5 多阶虚反射现象使用降低反射率的方法,如镀增透膜、设计多层增透膜等,能够弱化虚反射现象,将周期非线性降低至亚纳米水平;德国联邦物理技术研究院Weichert等通过调节虚反射光束与测量光束间的失配角,利用透镜加入空间滤波的方法将周期非线性误差降低至±10 pm。上述方法在抑制单次的虚反射现象时有着良好的效果,但在面对多阶虚反射效应时作用有限。哈尔滨工业大学王越提出一种适用于多阶虚反射的周期非线性误差抑制方法,该方法利用遗传算法优化关键虚反射面空间姿态,精准规划虚反射光束轨迹,可以将周期非线性误差抑制到数皮米量级,突破了该领域10 pm 的周期非线性误差极限。3. 3 高速高分辨力相位细分技术在激光干涉仪中,相位细分技术直接决定系统的测量精度。实现亚纳米、皮米测量的关键离不开高精度的相位细分技术。相位的解算可以从时域和频域两个角度进行。最为常用的时域解算方法是基于脉冲边缘触发的相位测量方法,该方法利用高频脉冲信号对测量信号与参考信号进行周期计数,进而获取两路信号的相位差。该方法的测量速度与测量分辨力模型可表达为vm/dLm= Bm , (7)式中:vm 为测量速度;dLm 为测量分辨力;Bm 为系统带宽。在系统带宽恒定的情况下,高测速与高分辨力之间存在相互制约关系。只有提高系统带宽才能实现测量速度和测量分辨力的同时提升,也因此极度依赖硬件运行能力。在测量速度方面,外差激光干涉仪的测量速度主要受限于双频激光频差Δf,测量目标运动产生的多普勒频移需满足fd≤Δf。目前,美国的Zygo 公司和哈尔滨工业大学利用双声光移频方案所研制的结构的频差可达20 MHz,理论的测量速度优于5 m/s。该方法通过增加双频激光频差来间接提升测量速度,频差连续可调,适用于不同测量速度的应用场合,最大频差通常可达几十MHz,满足目前多数测量速度需求。从干涉结构出发,刁晓飞提出一种双向多普勒频移干涉测量方法,采用全对称的光路结构,如图6所示,获得两路多普勒频移方向相反的干涉信号,并根据目标运动方向选择性地采用不同干涉信号,保证始终采用正向多普勒频移进行相位/位移解算。该方法从原理上克服了双频激光频差对测量速度的限制,其最大测量速度主要受限于光电探测器带宽与模/数转换器的采样频率。图6 全对称光路结构在提升测量分辨力方面,Yan 等提出一种基于电光调制的相位调制方法,对频率为500 Hz 的信号进行周期计数,该方法实现的相位测量标准差约为0. 005°,具有10 pm 内的超高位移测量分辨力,适用于低速测量场合。对于高速信号,基于脉冲边缘触发的相位测量方法受限于硬件带宽,高频脉冲频率极限在500 MHz 左右,其测量分辨力极限约为1~10 nm,难以突破亚纳米水平。利用高速芯片,可以将处理带宽提升至10 GHz,从而实现亚纳米的测量分辨力,但成本较大。闫磊提出一种数字延时细分超精细相位测量技术,在硬件性能相同、采样频率不变的情况下,该方法利用8 阶数字延迟线,实现了相位的1024 电子细分,具有0. 31 nm 的位移测量分辨力,实现了亚纳米测量水平。该方法的等效脉冲频率约为5 GHz,接近硬件处理极限,但其测量速度与测量分辨力之间依旧存在式(7)的制约关系。德国联邦物理技术研究院的Köchert 等提出了一种双正交锁相放大相位测量方法,如图7所示,FPGA 内部生成的理想正交信号分别与外部测量信号、参考信号混频,获取相位差。利用该方法,可以实现10 pm 以内的静态测量偏差。双正交锁相放大法能够处理正弦模拟信号,充分利用了信号的频率与幅值信息,其测量速度与测量分辨力计算公式为vm/0. 1λ0= Bm , (8)dLm/0. 5λ0=Bs/dLc, (9)式中:Bs为采样带宽;dLc为解算分辨力。图7 双正交锁相方法测量原理可见,测量速度与测量分辨力相互独立,从原理上解决了高测速与高分辨力相互制约的矛盾,为激光干涉仪提供了一种兼顾高速和高分辨力的相位处理方法。在此基础上,为了适应现代工业中系统化和集成化的测量需求,美国Keysight 公司、Zygo 公司及哈尔滨工业大学相继研发出了光电探测与信号处理一体化板卡,能够实现高于5 m/s 的测量速度以及0. 31 nm 甚至0. 077 nm 的测量分辨力。此外,从变换域方面同样可以实现高精度的相位解算。张紫杨等提出了一种基于小波变换的相位细分方法,通过小波变换提取信号的瞬时频率,计算频率变化的细分时间,实现高精度的位移测量,该方法的理论相位细分数可达1024,等效位移精度约为0. 63 nm。Strube 等利用频谱分析法,从信号离散傅里叶变换(DFT)后的相位谱中获取测量目标的位移,实现了0. 3 nm 的位移测量分辨力。由于采用图像传感器为光电转换器,信号处理是以干涉条纹为基础的,适用于静态、准静态的低速测量场合。3. 4环境补偿与控制技术环境中温度、气压及湿度等变化会引起空气折射率变化,使得激光在空气中传播时波长变动,导致测量结果产生纳米量级的误差。环境误差补偿与控制技术是抑制空气折射率误差的两种重要手段。补偿法是修正空气折射率误差最常用的方法,具有极高的环境容忍度。采用折光仪原理、双波长法等可以实现10−7~10−8 量级的空气折射率相对测量不确定度。根据Edlen 经验公式,通过精确测定环境参数(温度、湿度和大气压等),可以计算出空气折射率的精确值,用于补偿位移测量结果,其中温度是影响补偿精度的最主要因素。采用高精度铂电阻传感器,设备可以实现1 mK 的温度测量精度,其折射率的补偿精度可达10−8量级,接近Edlen 公式的补偿极限。环境控制技术是保证干涉仪亚纳米测量精度的另一种有效方法。在现行的DUV 光刻机中,采用气浴法,建立3 mK/5 min 以内恒温、10 Pa/5 min 以内恒压、恒湿气浴场,该环境中能够实现10−9~10−8 量级空气折射率的不确定度。对于深空引力波探测、下一代质量基准溯源等应用场合,对激光干涉仪工作的环境控制要求更为严苛,测量装置需置于真空环境中,此时,空气折射率引入的测量误差将被彻底消除。4 激光干涉测量技术发展趋势近年来,超精密位移测量的精度需求逐渐从纳米量级向亚纳米甚至皮米量级过渡。国内在激光干涉仪中的激光稳频、周期非线性误差消除和信号处理等关键技术上均取得了重大的突破。在LISA 团队规划的空间引力波探测方案中,要求在500 万千米的距离上,激光干涉仪对相对位移量需要具有10 pm 以内的分辨能力。面对更严苛的测量需求,超精密位移测量依然严峻面临挑战。激光干涉测量技术的未来发展趋势可以归结如下。1)激光波长存在的长期漂移和短期抖动是限制测量精度提升的根本原因。高精度稳频技术对激光波长不确定度的提升极限约为10−9量级。继续提升激光波长稳定度仍需要依托于下一阶段的工业基础,改善激光管本身的物理特性,优化光源质量。2)纳米级原理性光学周期非线性误差是限制激光干涉仪测量精度向亚纳米、皮米精度发展的重要瓶颈。消除和抑制第1 类和第2 类周期非线性误差后,仍残余数十皮米的非线性误差。由于周期非线性误差的表现形式与耦合关系复杂,想要进一步降低周期非线性误差幅值,需要继续探索可能存在的第3 类非线性误差机理。3)测量速度与测量分辨力的矛盾关系在动态锁相放大相位测量方法中得到初步解决。但面对深空引力波探测中高速、皮米的测量要求,仍然需要进一步探索弱光探测下的高分辨力相位细分技术;同时,需要研究高速测量过程中的动态误差校准技术。高速、高分辨力特征依旧是相位细分技术今后的研究方向。全文下载:亚纳米皮米激光干涉位移测量技术与仪器_激光与光电子学进展.pdf
  • 三十年磨一剑:济南微纳隆重推出在线激光粒度监测仪
    微纳公司拟于4月27日-29日组团参加北京中国国际展览中心举办的《中国国际水泥技术及装备展览会》。会上将隆重推出《在线激光粒度监测仪》,并现场征集免费试用单位。 微纳颗粒是一家专门研制生产颗粒仪器的高科技企业,2014年一月登陆新三板。股票名称:微纳颗粒 股票代码:430410 微纳自1986年承担国家七五科技攻关项目“水泥颗粒级配在线分析仪”开始,从未中断在线粒度仪的研究工作。迄今已有30年。此期间,与上海化机三厂合作成功研制了在线粒度仪一台;为绵阳某研究院研制了纳米金属粉在线粒度仪一台;为了在线粒度测试相关技术的研究,微纳公司在企业内建立了在线粒度测试实验平台一套;2014年为南京某大型水泥企业研制了矿渣微粉在线激光粒度监测仪一台,已经运行半年,效果良好得到客户认可。现在24小时工作,运行正常。 本次参展的是最新设计的在线粒度监测仪产品Winner7303型。它采用了多项专利技术,经过了现场考验,可以长期连续实时提供有代表性的粒度数据,对于水泥工业优质高效节能和提高自动化水平具有重要意义。 为了推广此新产品。微纳决定在展会现场公开征集3家有规模的水泥企业免费试用。希望有意向的企业领导和专家莅临指导、洽谈,勿失良机。
  • 英斯特朗赞助学生完成机翼及桥梁测试比赛
    一年一度与SAMPE年会同期举办的第四届中国超轻复合材料桥梁/机翼学生竞赛是最受中国航空领域年轻一代精英关注的活动,美国英斯特朗公司受SAMPE 组委会的邀请第一次参加了10月中旬在北京举办的该项活动。     英斯特朗的5969试验机是由美国生产制造的全进口静态力学试验机,其卓越的性能和测试表现早已经在全球各地获得高度认可! 本次为了配合学生机翼比赛,英斯特朗技术组还特别精心制作一套完全符合机翼比赛测试要求的工装夹具。  上午比赛伊始,来自上海交大、清华大学、北京航空学院、西北工大、同济大学,南京航空学院等多所国内知名高校的数十位高手济济一堂,在英斯特朗的5969试验机前摩拳擦掌,一比高下。  经过多轮激烈较量,随着天津工业大学机翼组同学忘情的欢呼声,今年比赛的黑马诞生了!评委通过英斯特朗5969的即时数据比较报告显示,天津工业大学力压老牌知名劲旅上海交通大学而获得本次机翼学生竞赛的冠军!     时间来到下午的桥梁竞赛,由于5969试验机的测试稳定性和测试软件的方便性在上午比赛中的一览无余。原本因为担心英斯特朗5969试验机载荷不足(最大 5吨)的主办方代表再一次邀请英斯特朗公司与另一家赞助单位共同参与桥梁测试,虽然是临时增补的项目和要求,但现场的英斯特朗工组人员以不到10分钟的速度完成了软件的数据设置,并迅速配合主办方更换了夹具,顺利开始了多组桥梁测试比赛。        下午四点左右,随着上海同济大学不出所料获得桥梁比赛的冠军,英斯特朗5969试验机也超额完成了本次竞赛的各项任务!在本次学生竞赛中的表现,再一次证明了英斯特朗5969试验机在材料测试中的卓越性能,其稳定、精确、易于操作的特点在激烈的比赛中尤为突出!
  • 第二届环境与安全检测仪器分会学术论坛召开
    仪器信息网讯 为了进一步促进环境与安全检测仪器领域的学术交流与合作,更好地推动环境与安全检测仪器的技术创新与产业发展,中国仪器仪表学会环境与安全检测仪器分会于2010年9月8日,“多国展”(Miconex 2010)期间,在国家会议中心召开了“环境与安全检测仪器分会全体理事成员会议暨第二届环境与安全检测仪器分会学术论坛”,同时在会场内、外场地举行了小型的环境与安全检测仪器专业展览。来自相关领域的领导、专家、仪器用户等100多人参加此次会议。会议现场  环境与安全检测仪器分会理事长魏复盛院士、副理事长吕武轩研究员致辞中提到,在我国,高端分析仪器市场几乎完全被进口仪器所垄断,而国产仪器研发又多以跟踪研究为主,自主创新较少。环境与安全检测仪器分会的宗旨是响应国家、社会需求,努力建成环境与安全检测仪器的政、产、学、研、用交流的平台,为进一步加快我国环境与安全检测仪器的技术创新与产业发展做出新的贡献。环境与安全检测仪器分会理事长、中国环境监测总站 魏复盛院士致辞  环境与安全检测仪器分会自2009年6月9日成立至今,一年多的时间里吸引了众多的专家与相关仪器厂商的关注,并纷纷申请加入。所以,此次理事成员会议就增补常务理事、理事、会员单位,成立专业技术委员会等议题进行讨论。环境与安全检测仪器分会副理事长、中国安全生产科学研究院 吕武轩研究员致辞环境与安全检测仪器分会秘书长闻路红博士主持讨论  “环境与安全”是当前政府和社会普遍关注的热点领域,今天举行的“第二届环境与安全检测仪器分会学术论坛”邀请相关领域的专家学者与会、并做精彩报告,介绍当前环境与安全检测仪器领域中的新观念、新进展和新成果。魏复盛院士 报告题目:环保产业——我国重点发展的新兴支柱产业  2008年国内环保产业产值7900亿,占GDP2.6%,比1988年增长210倍,但远低于世界平均占GDP的4%,预计全球2020年环保产业占GDP的16%。国家提出环保产业作为“十二五”重点发展的新兴支柱产业,中国环保产业发展潜力很大。  报告中还指出了我国监测技术产业几个发展方向:监测设备自主创新,积极研制、开发环境监测专用仪器、设备,大力研制具有我国自主知识产权的实验室分析仪器;建立起政府主导与市场运营相结合的运营机制;加强新项目、新方法的优选与标准化研究及全员培训能掌握这些新技术、新方法标准的使用;加强已有科研监测数据资源的收集、研究、整合;加强遥感监测与地面监测的结合,建立地-空-天一体化的监测技术体系。中国科学院生态环境研究中心 王子健研究员报告题目:水环境生物(毒性)监测与预警技术  近一年来,国内外化学品引起的环境污染事故频发,有毒污染物引起的水质安全与生态安全问题突出。综合毒性监测技术通常反应快速、费用低廉,适合推广并满足预警需要,对提升环境监管能力,提高环境安全保障具有重要意义。  王子健研究员报告中介绍了生物监测预警技术的仪器与设备、技术体系、标准化、作用机制、方法的研究、应用实例等。中国科学院安徽光学精密机械研究所 刘文清研究员报告题目:温室气体监测技术与仪器进展  来自美国能源部数据:2006年中国创造每1,000美元GDP,排放2.85吨来自化石燃料的二氧化碳,约较十年前下降了15%。相比之下,美国在2006年每创造1,000美元GDP,仅排放0.52吨二氧化碳。而二氧化碳是最主要的温室气体,其与CH4、N2O一起产生了98%的温室效应,是造成全球变暖的主要原因,全球变暖加剧生态、环境恶化,严重威胁我国的可持续发展,是国家必须重视的环境问题。  刘文清研究员报告中着重介绍了我国温室气体监测技术,如紫外-红外波段气体探测仪器及其在环境监测中的应用 红外激光光谱技术及其特点:高选择性、高灵敏度、高动态范围、快速测量、连续采样测量、恶劣环境下的在线监测。浙江大学 吴坚教授报告题目:烟气中汞在线监测仪器的研究  汞具有剧毒性,在大气中平均停留时间长达半年至两年,并可通过大气循环漂移造成全球性的汞污染。目前全球人为源汞散发量约4000 吨/年。  我国经济快速发展,汞排放呈显著增加的趋势,因此,对烟气中汞的监测势在必行,但是由于烟气中汞的在线检测存在着浓度低、形态复杂等难点,目前我国在这方面的仪器研制比较落后,未来急需迎头赶上,相关的标准法规也需逐步完善。中国人民解放军环境保护研究监测中心 于水研究员报告题目:电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)技术发展及其应用  ICP-MS的概念出现在70年代,被认为可能是唯一能覆盖周期表中大量元素,且具有高灵敏度的元素分析技术。1983年,出现了第一台商业化仪器。具有多元素同时测定、光谱简单、灵敏度高、测量速度快、快速半定量分析、同位素测定等特点。聚光科技(杭州)有限公司 吴文明研发工程师报告题目:便携式气相色谱-质谱联用仪(GC/MS)在水中挥发性有机物应急监测中的应用  在本次展会上,聚光公司新产品便携式气相色谱-质谱联用仪(GC/MS)“Mars-400”首次亮相,此款产品是聚光公司科研人员历经3年时间研制成功的国内首款便携式GC/MS。国内首台便携式气相色谱-质谱联用仪(GC/MS)“Mars-400”  吴文明研发工程师的报告中介绍了此款仪器的主要特点:由于采用了低热容气相色谱技术,色谱柱降温速度有了质的飞跃,使得分析速度明显加快;该款仪器主机的重量只有14kg,电池与气瓶等附件可分开携带,使得仪器轻巧便携;提供全中文页面、触摸屏技术等使得仪器操作简便;采用双曲面离子阱技术,定性能力强等。浙江大学 项贻强教授报告题目:大型桥梁的健康监测与评估营养技术的研究进展与应用  项贻强教授主要从桥梁健康监测的意义、全寿命信息化管理模式、桥梁健康监测系统的组成与设计、系统的参数指标体系及典型传感器布置、数据采集传输、系统的数据库及数据管理、整体架构设计、城市桥梁的集群检测应用研究等方面介绍了大型桥梁的健康监测与评估营养技术的研究进展与应用。中冶集团建筑研究总院 周文权高级工程师报告题目:核电站安全控制技术  周文权高级工程师表示,核电本是高风险的行业,但由于有一套严格的质量管理体系和技术安保措施,使核电站能够安全运行。若其他部门能够借鉴核电的一些方法,或许事故将会大大降低。此外,核电的市场很大,而且利润率高,核级仪表的价格是普通仪表价格的几倍到几十倍。核电站使用的关键仪表中大部分都是进口的,若我国仪表质量提高一步,特别是可靠性和稳定性方面有所突破,将为核电发展做出新的贡献。北京化工大学 周俊波教授报告题目:氢的同位素分离及分析检测技术  周俊波教授介绍氢同位素常用的分离方法有电磁分离法和激光分离法、光谱分析法、质谱分析法、以及气相色谱法。所采用的分离方法的原理可以分为两大类:直接利用质量同位素效应和利用同位素的统计差异。利用气相色谱法检测分析氢同位素气体,操作更可靠,资金费用小,且比质谱仪更精确,尤其对具有低氢含量的混合物的测定,在质谱仪中是相当不准确,而气相色谱仪却能得出可重复性的结果。  此次论坛,吸引了众多仪器厂商参与,不但设置了仪器展台,还分别做了技术报告。  厂商报告如下:(中国)江苏天瑞仪器股份有限公司 黄海销售总监报告题目:重金属污染及检测北京莱伯泰科仪器有限公司 张晓辉总工程师报告题目:环境样品的快速和全自动前处理湖南力合科技发展有限公司 文力群研发经理报告题目:移动式水质自动应急监测美国哈希公司 许祎先生流域水环境和饮用水安全检测技术及解决方案北京绿林创新数码科技有限公司 朱一川董事长报告题目:激光光散射测尘技术最新进展
  • 激光差动共焦成像与检测仪器重大专项启动
    3月28日上午,国家重大科学仪器设备开发专项&ldquo 激光差动共焦扫描成像与检测仪器研发及其应用研究&rdquo 项目2013年度工作会在北京理工大学召开。  科技部条财司孙增奇处长、工信部科技司王锐副调研员,杨柯巍主管、金国藩院士、李天初院士、周立伟院士、项目监理组和&ldquo 两组一委&rdquo (项目总体组、项目技术组和项目用户委员会)22位专家以及项目牵头承担单位北京理工大学机关及学院领导等共计40余人参加了会议。  项目总体组成员代表北京理工大学科研院高新部张瑜部长代表学校致欢迎辞,工业与信息化部王锐副调研员、科技部条财司孙增奇处长、项目技术专家组组长金国藩院士、项目用户委员会组长北京交通大学理学院院长冯其波教授、监理组组长北京工业大学科技处处长石照耀教授分别作了讲话。  项目技术专家组组长金国藩院士主持了进展汇报会议,项目负责人赵维谦教授向与会领导专家汇报了项目的总体工作情况及我校承担的研制任务的年度进展情况,清华大学张书练教授、中国科学院物理研究所刘玉龙研究员分别汇报了其承担的研制任务的进展情况。  汇报结束后,与会专家现场考察了我校光电学院赵维谦教授项目组的实验室。现场询问了项目组研发的激光差动共焦干涉元件参数测量仪器、激光差动共焦曲率半径及焦距测量仪器、激光径向偏振光差动共焦显微仪器和激光差动共焦拉曼光谱成像仪器的研究状况,观看了项目组研发的关键部件&mdash &mdash 回馈激光干涉仪、余气回收式高精度气体润滑直线运动系统、高精度气体润滑回转运动系统、高精度气体润滑调倾/调心工作台和高分辨力大承载气体润滑四维调整工作台等,与会专家对研究成果的创新性及研究进展给予了高度评价。  现场考察结束后,专家组对项目组进行了质询。会专家一致认为:国家重大科学仪器设备开发项目&ldquo 激光差动共焦扫描成像与检测仪器研发及其应用研究&rdquo 2013年度工作进展良好、实施效果显著,按计划全面完成了项目任务书所提出的研究工作,并希望项目组在后续的研究工作中,继续加强推进仪器的可靠性、产品化、软件、外观设计和知识产权保护等工作,提升仪器产品的竞争力。  最后,项目负责人赵维谦教授代表项目组对与会领导、专家的莅临指导表示感谢,并表示会高度重视专家的建议,在今后项目的研发过程中进一步增强仪器产品化设计意识。
  • 应用解读:皮米精度激光干涉仪如何实现高精度实时位移反馈?
    “坐标”这个概念源于解析几何,其基本思想是构建坐标系,将点与实数联系起来,进而可以将平面上的曲线用代数方程表示。坐标的概念应用到工业生产中解决了大量实际问题,例如,坐标测量机可采集被测工件表面上的被测点的坐标值,并投射到空间坐标系中,构建工件的空间模型等诸多案例。坐标测量机还被用于产品质量控制,测量磨损,制造精度,产品形貌,对称性,角度等工业产品参数,因此需要非常高的移动精度,才能确保测量的准确性。德国attocube公司推出的IDS3010皮米精度位移测量激光干涉仪就是辅助坐标测量机提高测量精度的有力手段。图1 皮米精度位移测量激光干涉仪IDS3010IDS3010皮米精度位移测量激光干涉仪是如何帮助坐标测量机实现高精度的呢?图2 IDS3010激光干涉仪集成到坐标测量机探测臂上通常坐标测量机要求探测臂位移精度高于1微米,现在坐标测量机位移反馈大多是通过玻璃分划尺来实现的。玻璃分划尺是常用的一种位置测量的方法,分划尺在坐标测量机上位于龙门处,一般情况下,采用玻璃分划尺探测的不是探测臂本身,而是坐标测量机龙门处的位置变化。实际上, 坐标测量机的探测臂与龙门之间有一定长度的距离,它们的位置变化会因存在例如振动、位置差等而有所不同,因此只凭借龙门处位置变化来判断真实的位移反馈是不准确的,影响到实际样品的测量精度。图3 IDS3010激光干涉仪集成到坐标测量机上。坐标测量机通过干涉仪探头的配合,可反馈探测臂的位移。德国attocube公司的IDS3010皮米精度位移测量激光干涉仪通过非接触式方法测量,可以直接测量探测臂的运动,避免龙门处探测误差,实现高精度测量。如图3,激光探头位于坐标测量机侧边,M12/C7.6激光探头出射的激光可以被探测臂上的反射镜(直径3mm)反射回激光探头,IDS3010干涉仪通过分析干涉信号从而进行位置测量。探测臂能够移动0.8米距离,移动精度达到10微米。干涉仪能够实时测量该探测臂的位移以及振动等信息。图4 IDS3010实时位置测量软件WAVE测量数据。扩展图为中间区域的数据放大。IDS3010配置的软件WAVE可以实时观测与保存测量数据。如图4,坐标测量机的运动数据被测量并记录。图中所示,前15秒与终10秒间的数据是0.8m距离的往复运动。中间时间的数据看似没有变化,但通过WAVE软件的放大功能,我们发现中间时间的探测臂其实进行了10微米的步进运动。同时,通过WAVE软件我们也可以观测到步进运动的详细变化过程。每一个步进大约2秒,在运动初始的时候位移有超过,在大约0.4秒的短时间内位移被调整为10微米的步进长度。而在步进的末尾,也有小幅的位置噪音,该噪音一般是由于振动引入。这对于探测样品位移以及振动信息具有重大意义。IDS3010技术特点:IDS3010皮米精度位移测量激光干涉仪具有体积小、适合集成到工业应用与同步辐射应用中的特点,同时,测量精度高,分辨率高达1 pm,是适合工业集成与工业网络无缝对接的理想产品。除与坐标测量机结合使用外,在工业中的其他应用实例也非常广泛,包括闭环位移反馈系统搭建、振动测量、轴承误差测量等等。+ 测量精度高,分辨率高达1 pm+ 测量速度快,采样带宽10MHz+ 样品大移动速度 2m/s+ 光纤式激光探头尺寸小,灵活性高+ 兼容超高真空,低温,强辐射等端环境+ 其可靠与稳定+ 环境补偿单元,不同湿度、压力环境中校正反射率参数提高测量精度+ 多功能实时测量界面,包含HSSL、AquadB、CANopen、Profibus、EtherCAT、Biss-C等界面相关产品及链接:1、皮米精度位移激光干涉器attoFPSensor:http://www.instrument.com.cn/netshow/C159543.htm2、EcoSmart Drive系列纳米精度位移台:http://www.instrument.com.cn/netshow/C168197.htm3、低温强磁场纳米精度位移台:http://www.instrument.com.cn/netshow/C80795.htm
  • 分布式光纤应变监测仪取得重要进展
    p style="text-align: justify text-indent: 2em " 由中兴通讯股份有限公司牵头的国家重点研发计划“重大科学仪器设备开发”重点专项“分布式光纤应变监测仪”项目经过近两年的努力,突破了高空间分辨率技术、超长距离测量技术和高精度布里渊信号处理等关键技术,开发出分布式光纤应变监测仪样机。近日,项目顺利通过了科技部高技术中心组织的中期检查。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "分布式光纤传感以光纤作为传感器,其测量参数包括应变和温度等,可以实现空间上的连续测量,监测点位可达百万个,测量距离可达百公里,具有传统点式传感器不可比拟的优势,是大尺度基础设施结构健康监测和大范围地质灾害监测最有效的技术手段。目前国内高性能分布式光纤传感监测仪主要依赖国外进口,国内还不能实现厘米级超高空间分辨率和百公里超长距离产品供货。该项目通过采用差分脉冲对技术和双频激光扫描技术,所开发的可工程化应用的分布式光纤应变监测仪,具有厘米级空间分辨率和百公里测量距离,已成功应用于油气管道、高速铁路、高压输电线、大型桥梁和山体滑坡监测等领域,中国公路学会组织的科技成果鉴定认为该项目整体技术达到了国际领先水平。开展分布式光纤应变监测仪的自主化研究,对于提高我国大型基础设施、大型结构装备和地质灾害的安全监测能力,提升公共安全水平,以及减小经济损失和社会影响具有重要意义。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "该项目下一步将加强仪器小型化设计,提高产品的工程使用灵活性;进一步加快工程应用示范及产业化推广等工作。 /p
  • 激光超声波可视化检测仪技术填补国内空白
    11月28日,激光超声波可视化检测仪技术在西安航空基地正式通过科技成果鉴定。这一技术的国产化,填补了业界空白,大大缩小了与世界发达国家在无损检测仪器研发与生产方面的差距,是我国无损检测领域的一项重大突破。   无损检测在各制造行业的品质管理中,一直扮演着举足轻重的角色。其中,超声波检查因其安全、经济、简便而得到了广泛应用,但无法对任意复杂形状以及非金属物体内部缺陷实现高效、直观地检测。随着碳纤维复合材料、陶瓷基复合材料等新型材料的广泛应用,航空工业也得到了前所未有的发展,但迄今对这些新型材料的无损检测还缺乏有效的手段。  由西安金波检测仪器有限责任公司研发的激光超声波可视化检测仪,成功突破了无损检测领域中的这一世界科研难题。该检测仪的问世,对任何形状物体及绝大多数材料的内外部探伤,小到电子元器件,大到飞机机身部分均可进行无损检测,并可在高温、有毒等恶劣环境下工作。使用激光超声波可视化检测仪对飞机机翼、火车车轴等高速运载工具部件以及发电设备、压力容器等产品进行定期检查,可以最大限度地延长其安全使用寿命,避免重大事故的发生。  如果传统的超声波无损检测技术被比喻为“收音机”技术,则激光超声波可视化无损检测技术就属于“电视机”技术。激光超声波可视化检测仪由检测单元和激光单元组成,可简单地将超声波的传播过程可视化,并根据波形变化检查出被测物体内部或表面的损伤,通过计算机屏幕清晰、实时地观察。由于激光超声波可视化检测仪技术实现了无损检测的可视化,对物体内部存在的缺陷及损伤的识别变得非常容易,且可防止无损检测中经常发生的漏检和误判。  金波公司研发的“激光超声波可视化探测仪”,是西安航空基地入区企业科技创新的典型范例。西安航空基地具有集飞机设计研究、生产制造、试飞鉴定、教学为一体的航空产业体系,同时具备各类与航空产业有关的高科技研发群,对于“激光超声波可视化检测仪”的使用、推广、乃至产品改良都提供了得天独厚的广阔空间与平台。依托激光超声波可视化检测仪,目前西安航空基地已成立无损检测服务平台与工程技术研发中心,先后为近百家西安航空基地入区企业及国内航空、航天、军工、核电、电力领域企业提供服务,出具检测报告80余份,解决了众多目前无法解决的难题,大大提高了我国的无损检测技术水平,进一步提升了航空产品的可靠性与安全性。
  • 世界实验动物日:类器官与器官芯片架起科技与人文的桥梁
    在科学探索和医学进步的道路上,实验动物一直扮演着重要角色:研究人类的生理和疾病机制、研究药物功效、研究环境因素对人类的影响等。 然而,在追求科学进步的同时,人们也日益关注实验动物的福祉。为了保护实验动物权益、降低实验动物使用对其造成的负面影响和提高实验效率,1959年英国《人道主义实验技术原理》中提出了“3R”概念,1964年露丝哈里逊也在《动物机器》中提出了动物福利“五大自由”。 (图片来源:https://www.animalstudies.bayer.com/) 类器官与器官芯片技术的发展与应用为实验动物们带来福音,在动物保护与医学进步的交汇点上架起桥梁,连接起了科研深度与人文关怀。 “人体器官芯片”是近年来诞生的一项变革性生物医学技术,它能够在体外构建出人体器官微生理系统,模拟出人体不同组织器官的主要结构功能特征和复杂的器官间联系,在药物筛选、疾病模型构建、个性化医疗、特殊医学研究等领域“以身试药”,补充或替代动物实验数据,能够很好地减少对活体动物实验的需求。 Azeliragon是一种口服小分子药物,最初被开发用于治疗阿尔茨海默病,但是在三期临床试验中未能证明有效。为了明确Azeliragon新的适应症,研究人员使用肺器官芯片模拟人类肺部组织的功能结构以及呼吸运动,并重现了流感病毒对肺泡上皮、尤其是AT2细胞的感染。通过肺器官芯片模型,研究证实了azeliragon作为RAGE抑制剂可以减弱病毒感染对下游炎症因子的激活。这一结果被提交给FDA的pre-IND会议,最终azeliragon被批准用于预防COVID-19患者细胞因子风暴和肾衰的临床研究,且已进入临床三期研究。 研究人员利用肺泡芯片模型研究病毒对感染的过程。研究发现肺泡的呼吸运动可以抑制流感病毒(红色)对肺泡上皮细胞的感染。 慢性自身免疫性脱髓鞘神经病是一类罕见的神经肌肉疾病,因缺乏有效模拟疾病症状的动物模型,研究人员使用神经元和施旺细胞构建了针对两种自身免疫性脱髓鞘神经病——慢性炎症性脱髓鞘多发性神经病(CIDP)和多灶性运动神经病(MMN)的器官芯片,通过这一器官芯片模型,得出补体抑制剂对自身免疫性脱髓鞘具有治疗作用的数据结论。赛诺菲将sutimlimab已获得的安全性数据,与利用器官芯片获得的疗效数据结合,向FDA递交了治疗新适应症的IND申请。目前这项临床试验已进入二期临床试验。 模拟罕见脱髓鞘疾病的器官芯片 恒瑞医药HRS-1893片通过特殊机制抑制心肌过度收缩,拟用于治疗肥厚型心肌病以及心肌肥厚导致的心力衰竭。这项研究的体外筛选工作是基于艾玮得生物器官芯片技术,结合艾玮得自主研发的类器官/器官芯片智能分析系统对心肌球进行观察与分析,评价药物对心脏类器官芯片收缩振幅及钙瞬变峰值的影响,累计共筛选9批次上百个化合物,高效地为后期的体内药效实验找到了候选分子。目前恒瑞医药HRS-1893片已获批开展临床试验。 心脏类器官标志物共聚焦 艾玮得类器官/器官芯片智能分析系统对心肌球进行收缩模式检测 在世界范围内呼吁减少动物实验的背景下,类器官与器官芯片技术为这一理念提供了实际的解决方案。它不仅符合科学发展的趋势,更迎合了社会对于道德和伦理的要求。期待更多行走于医学探索道路上的学者,与艾玮得生物一起,共同推动类器官与器官芯片技术的发展,让这座桥梁成为保护动物福利、促进科学进步的重要支撑。 1、Bai H, Si L, Jiang A, Belgur C, Zhai Y, Plebani R, et al. Mechanical control of innate immune responses against viral infection revealed in a human lung alveolus chip. Nat Commun. 2022 Apr 8 13(1):1928. doi:10.1038/s41467-022-29562-4. PMID:353965132、Rumsey JW, Lorance C, Jackson M, Sasserath T, McAleer CW, Long CJ, et al. Classical Complement Pathway Inhibition in a “Human-On-A-Chip” Model of Autoimmune Demyelinating Neuropathies. Adv Ther (Weinh). 2022 Jun 5(6):2200030. doi: 10.1002/adtp.202200030. PMID: 36211621
  • 能量天平激光干涉测量系统闲区长度测量方法研究
    自2019年5月20日起,新的国际单位制正式实施,其中质量的单位千克启用了基于普朗克常数的新定义。能量天平是我国自主的千克新定义复现方案,该方案由中国计量科学研究院张钟华院士提出。能量天平利用电磁力做功与电磁场能量变化之间的转换与平衡,建立普朗克常数与被测砝码质量之间的桥梁。图1 能量天平结构示意图与测量原理电磁力做功量的测量涉及电磁力大小的测量和线圈相对位移测量两方面。因此,悬挂线圈与激励磁体的相对位移测量系统至关重要。它不仅实现了能量天平对于“米”的量子化基准的溯源,而且在保证能量天平积分区间的一致性上也发挥了关键作用。能量天平采用外差激光干涉测量系统对悬挂线圈与激励磁体的相对位移进行测量(图2),但该干涉测量系统存在较大的光学闲区(图3),进而影响了能量天平在空气环境中运行时位移测量的准确性。图2 能量天平激光干涉测量系统图3 能量天平光学闲区示意图近日,发表于《计量科学与技术-中国计量科学研究院专刊(2022)》的文章“能量天平激光干涉测量系统闲区长度测量方法研究”,对能量天平干涉测量系统中闲区长度测量方法进行了分析与讨论。主要成果(1)提出了基于真空/空气环境光程差测量的光学闲区长度测量方法。该方法利用能量天平的真空系统改变光学闲区的空气折射率;利用激光干涉系统测量折射率改变过程中的光程变化,进而测得光学闲区的长度,将原毫米量级的闲区长度测量不确定度抑制至4 μm,大大提高了光学闲区长度的测量能力。(2)利用光学闲区长度表征的绝对距离,实现了对能量天平激励磁体与悬挂线圈间相对零位的测量,以保证悬挂线圈系统位于磁体的均匀区范围。该相对零位的标准测量不确定度达到了54.2 μm。此项研究得到了国家自然科学基金青年基金项目(51805507)的支持。能量天平科研团队简介重新定义千克曾被《Nature》列为世界性的科研难题。张钟华院士向这一科研难题发起了挑战,提出了基于全静态测量的能量天平方案,该方案被《Metrologia》列为国际三种千克量子化定义与复现方法之一。目前,能量天平由李正坤研究员带领的年轻团队接力攻关。该团队连续攻克了高匀场激励磁体设计、准静态磁链差测量、外磁屏蔽方法优化、真空超精密几何量测量、能量天平准直误差理论与技术、超高直线度重载驱动方法与装置等一系列科研难题,建立了第二代能量天平装置NIM-2,其实物图如图5所示。该装置于2019~2020年间,代表中国参加了千克新定义后的首次千克复现方法国际关键比对(CCM.M-K8.2019)。经国际计量局对各国的数据综合评定,能量天平的测量结果与比对参考值(KCRV)的相对偏差为1.17E-8,相对标准不确定度为4.49E-8,比对结果如图6所示。该测量数据已成功用于首个国际质量共识值(the Consensus Value)的评定,进而用于SI新定义后全球质量量值传递。能量天平的研究工作,为建立我国自主的质量量子化基准装置提供了重要的技术支撑。图5 能量天平装置实物图图6 首次千克复现方法国际关键比对(CCM.M-K8.2019)比对结果
  • SAMPE China 2018:岛津承担天然纤维桥梁学生竞赛
    5月16日,第十三届SAMPE先进复合材料年会(SAMPE China 2018先进复合材料制品、原材料、工装及工程应用展览会)在上海光大会展中心拉开帷幕。本届年会的主题是“先进复合材料,引领绿色产业创新发展”,为期三天的展览会和一系列活动围绕这一主题就复合材料设计技术,应用技术,工艺制备方法与工业领域的技术交流与工程接轨,促进高性能复合材料在工业领域更大范围应用,提高中国先进制造业的创新水平和国际竞争力进行探讨。岛津展台传真 岛津公司亮相本次展会,主要展示了AGS-X电子万能材料试验机(300kN机型)、NJ-SERVO 10kN电动作动器和高速摄像机。并以此引出各类先进的复合材料检测技术。岛津公司为复合材料领域所提供的综合解决方案吸引来众多观众驻足参观。不少观众与岛津技术人员进行深入的交流探讨。 作为展会同期主要活动之一已成功举办九届的的SAMPE 超轻复合材料桥梁/机翼学生竞赛一直受到全国各大院校学生的关注。此次SAMPE 超轻复合材料桥梁/机翼学生竞赛共分为四个组,分别是:机翼液体成型学生竞赛;机翼预浸料成型学生竞赛;碳纤维桥梁学生竞赛;天然纤维桥梁学生竞赛。 岛津公司的先进技术及稳定的产品性能得到主办方的认可,有幸参与了第十届的的SAMPE 超轻复合材料桥梁/机翼学生竞赛。成为现场测试用专用仪器。 岛津公司基于自身的技术优势承担了天然纤维桥梁的学生竞赛,岛津公司试验机组的同仁们针对此次学生竞赛的要求设计、制作了专用特制夹具供比赛使用,并为每组参赛选手都准备了精美的礼物。以此有力推动本行业的技术发展,并为行业后背力量的培养贡献绵薄之力。经过一天紧张有序的比赛,最终由来自成都航空职业技术学院和同济大学的学生夺得了奖项,岛津公司也在此向得奖选手表示衷心的祝贺,也希望其他各组选手能总结此次比赛的经验,能在明年的比赛中取得好成绩。有序等待测试的未来学者 热烈探讨技术环节 聚精会神进行测试中的师生们 岛津公司提供用于学生测试的机器是岛津电子万能试验机AGS-X 300kN 。AG-X plus 300kN 材料电子万能试验机采用了国际化的全新设计,开启了试验机行业的新时间,测试过程更加便利,测试结果更加值得信赖。 岛津电子万能试验机AGS-X 300kN特点:1、数据更可靠、操作更便捷,具有更高的测定性能,同时操作便捷。2、可为用户提供全量程内的高性能;使人放心的便利操作和简单快速的测试软件。3、通过超高速采样功能,试验中不放过任何突如其来的强度变化。4、控制分辨率提高八倍,测试结果的可信度更高。5、从微小载荷到满载都能进行S-S曲线的精确测量。 包括业界著名厂家在内的多家岛津用户企业也参加了此次展会,其中不乏在复合材料领域的龙头企业,如东丽、帝人、恒神和中复神鹰等业内知名企业,为观众带来了多种产品的同时,也对岛津公司在此次展览会上岛津产品及测试技术给予了高度的好评。关于岛津 岛津企业管理(中国)有限公司是(株)岛津制作所于1999年100%出资,在中国设立的现地法人公司,在中国全境拥有13个分公司,事业规模不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心,并拥有覆盖全国30个省的销售代理商网络以及60多个技术服务站,已构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。本公司以“为了人类和地球的健康”为经营理念,始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务,为中国社会的进步贡献力量。
  • 中国建全球唯一可调波极紫外自由电子激光器
    摘要:3月12日,总预算达1.4亿元的国家重大科研仪器设备专项“基于可调极紫外相干光源的综合实验研究装置”在大连正式启动。它将成为国际上唯一一套工作在50~150纳米区间且波长可调的全相干高亮度的自由电子激光器。  对原子、分子的探测是物理化学研究的基础,但由于现有仪器设备的限制,大多数分子和自由基难以被单光子电离,使很多研究无法深入,成为困扰科研工作者的一大难题。  一项旨在解决该难题的实验装置即将在我国建设。3月12日,总预算达1.4亿元的国家重大科研仪器设备专项“基于可调极紫外相干光源的综合实验研究装置”在大连正式启动。它将成为国际上唯一一套工作在50~150纳米区间且波长可调的全相干高亮度的自由电子激光器。  项目总负责人、中科院院士杨学明表示,该装置的研制将极大提升我国在能源等相关基础科学领域的实验水平,并极有希望成为国际上相关领域的一个重要研究基地。  强强联合  项目负责人之一、中科院大连化物所研究员戴东旭介绍说,能源研究中,煤的热解等燃烧过程的中间产物往往以原子、分子、自由基的形式存在,这些微观粒子被电离为离子后才能变成电信号被测试到。因此,对微观粒子的高灵敏度、高时间分辨率和物种分辨的探测和研究至关重要。  但是,大多数分子或自由基的激发电离波长都处于极紫外波段(50~150纳米),而传统激光器产生的基本波长一般在近紫外到近红外波段(300~1000纳米)。这造成了传统激光激发电离微观粒子需要吸收多个光子,其效率和灵敏度会呈几何量级的降低,并且容易把产物打碎。  为解决该问题,科学家提出了利用自由电子激光产生极紫外波段相干光的技术。该技术被认为是探测微观粒子最有效的途径。自由电子激光的波长可涵盖从硬X射线到远红外的所有波段,特别是利用高增益谐波产生(HGHG)技术产生的自由电子激光具有超高峰值亮度、超快时间特性和良好的相干性,应用价值巨大。  但该技术直到近十年才在实验中得到验证。其中,中科院上海应用物理所在几年前建设了我国第一个自由电子激光,并成功进行了相关实验。  而在大连,一位在科研中多年受困于粒子探测难题的科学家坐不住了。他就是以自己研发仪器进行实验而著名的杨学明。杨学明找到上海应用物理所,希望双方能够合作开发新设备。  上海方面通过经验积累后也意识到,有把握将自由电子激光的波长从200纳米降到150纳米以内,并实现波长可调。于是双方一拍即合,经过几年论证,在2011年联合申请了国家自然科学基金委国家重大科研仪器设备专项。  1月20日,上海应用物理所宣布:由该所研究员赵振堂领导的自由电子激光研究团队在国际上率先实现了HGHG自由电子激光大范围波长连续可调。  “在这个项目中,大连化物所和上海应物所是完美结合。”戴东旭表示,上海光源的建成使上海应物所拥有了大科学工程的建设与管理经验,并掌握了大量的关键技术。  从“敢想”到“敢做”  据戴东旭介绍,自由电子激光在进入21世纪之后才开始兴旺发展起来。目前,几家研发自由电子激光的相关单位各有所长,其中一些在波长等指标方面较为领先,技术难度很高,但还没有一家可实现波长可调。  位于合肥的国家同步辐射实验室目前能提供国内真空紫外最好的实验条件,在过去曾协助杨学明课题组做出很好的实验成果。但同步辐射光源毕竟不是激光,在相干性、峰值功率和时间特性上尚存差异。  针对这些问题,大连化物所从实际需求出发提出要求,上海应用物理所在设计中将目标瞄准解决实验中的实际问题。  据悉,该项目的设备将主要由我国自主研发。“这项技术国外也处在发展阶段,有些特殊指标只能自己制造,从国外买设备也需要从头研制。”戴东旭说。  在1.4亿元的项目总预算中,国家自然科学基金委资助1.03亿元用于自由电子激光和实验装置的研制,中科院大连化物所自筹约0.4亿元用于基建和公用设施。该项目的科学目标是研制一套基于HGHG模式的波长可调谐的极紫外相干光源以及利用这一性能优越的光源的实验装置。这也将成为世界上独特的相关基础科学问题的实验平台。  据悉,目前经费已经到位,装置计划将于2015年年底前建成。而且会在全国实现仪器共享,可应用于物理、化学、生物、能源等多个领域。戴东旭说:“装置建成后,以前测不到的将能测到,以前不好的信号将变清晰,以前做不了的实验也敢做了。”
  • 英斯特朗在法国Corsica赞助SAMPE年度桥梁设计大赛
    SAMPE ( Society for the Advancement of Material and Process Engineering) 国际先进材料与工艺技术学会是目前全球以分享新材料及制造技术信息为目的的国际性专业学会组织。每年在全球各个国家和地区举办众多国际性活动及团体技术交流。 从2009年SAMPE法国分会举办的第一届国际先进复合材料桥梁设计竞赛开始, 英斯特朗一直以竞赛赞助方及合作方的角色全程参与并在现场提供技术指导。 竞赛主题介绍:复合材料桥梁设计竞赛高强度复合材料从上世纪40年代问世以来,在航空航天、船舶、汽车、化工及医学领域已经得到广泛应用。到七八十年代,复合材料以其轻质、高强、耐腐蚀、施工性能优越等特点越来越得到全球工程界的认可,随之被进一步应用到各类土木与建筑结构中,而纤维复合材料在桥梁中的应用更成为重要的国际学术研讨课题。英斯特朗作为全球材料和结构力学性能测试设备生产商,借由SAMPE法国复合材料年度桥梁竞赛的学术平台,为参赛团队提供现场试验设备及专业技术评判。 SAMPE在法国科西嘉岛首府阿雅克肖举办的超轻复合材料桥梁竞赛。英斯特朗提供了电子万能材料试验系统5969作为竞赛指定力学试验设备,参赛团队需要在整个比赛中用此设备来完成复合材料桥梁设计环节的材料力学测试。来自法国各大高校材料制造专业的众多参赛团队及复合材料工业领域的超过250位专业工程师莅临竞赛现场。 英斯特朗亮相于SAMPE国际性专业学术竞赛现场图组
  • 研究生利用激光遥感制作实时监测雾霾探测仪
    历经连续多天的雾霾天气,北京终于拨霾见日,大快人心。然而,民众对空气质量的担忧恐慌情绪,却不会像雾霾一样散去。面对日益紧迫的雾霾问题,除了戴上防霾口罩,我们又能做些什么?......雾霾之下,没有看客,我们每个人都应该积极行动起来,你知道吗?西安的一群大学生为我们做了一个良好的表率。  前不久,西安理工大研究生代晨昱和同学们发明了一款便携式雾霾空间分布激光探测仪,可以实时监测大气污染物的仪器,打破了传统环保部门测量大气污染物的方法,将激光遥感技术应用到了雾霾监测领域。据悉,该仪器还荣获了陕西省大学生课外学术科技作品大赛一等奖。  打破陈规 用激光遥感监测领域  目前,相关部门监测大气污染物主要采用的是直接称重、多点监测、人工取样等方法,上述方法都仅是单点测量。例如直接称重法,是抽取等量空气将污染物停留在过滤膜上,直接称其重量,计算单位体积中的污染物浓度。而多点监测需要架设许多仪器,不仅耗时耗力,还不具有实时性。因为大气是流动的,往往当工作人员把仪器上的数据整理出来时,污染源的位置、雾霾污染的空间分布等已经发生了变化。  实际上,城市每个区域的PM2.5数值都不一样,而且数据也是不断变化的,这就让代晨昱萌生了用专业知识发明一种可以实时监测大气污染物的仪器的想法。经过近两年努力,他和同学们完成了设计发明工作。探测仪弥补了现有雾霾探测仪无法进行大面积探测的缺陷,大大拓展了探测距离。这款仪器的夜间探测距离为10-20 km,白天探测距离为5-8km。  探测仪整体系统主要由激光发射系统、光学接收系统、光电探测系统、数据采集处理系统及三维扫描控制系统五部分组成。代晨昱解释,这套系统主要运用了光散射和光测距两大原理。由激光发射系统发出脉冲激光进入大气,激光与大气中的雾霾颗粒发生散射后,由光学接收系统接收后向散射回波信号,再由光电探测系统将光信号转换为电信号,最后由数据采集处理系统利用模拟探测方式完成数据采集与处理。  实时监测,雾霾无处逃遁  这款便携式雾霾空间分布激光探测仪,相较于单点测量,扩大了探测范围,还可对污染源的位置、污染程度、污染物的扩散方式及传播途径进行实时监测,继而对雾霾污染的出现提前预警,使有关部门前移工作关口,采取应对措施缓解污染问题。弥补了现有雾霾探测仪无法进行大面积探测的缺陷,大大拓展了探测距离。这款仪器的夜间探测距离为10-20 km,白天探测距离为5-8km。  以城区面积约为860余平方公里的西安市为例,实验表明,4-6台探测仪就可以实现整个西安市区的覆盖探测,工作效率着实提升了不少。  代晨昱表示,这款仪器可以与现有的颗粒物监测仪器设备配合工作,不仅可以弥补现有仪器的缺陷,配合工作后测试出来的结果精度更高。他们也期待可以和有关单位部门、企业合作,为治污减霾贡献出自己的一份力量。  年轻的大学生也懂得要以己之力,为社会贡献一份力量。身为地理信息行业的从业者,手握各种地理空间技术,在这场休戚与共的雾霾反击战中,也应多思考,多行动,多出力,守护苍穹之下的那片蓝天。
  • 安捷伦科技大学正式成立——合作与交流的“桥梁”和“纽带”
    测试与测量人才的“黄埔军校”合作与交流的“桥梁”和“纽带”安捷伦科技大学正式成立  中国北京2008年4月24日讯—安捷伦科技有限公司(NYSE: A)今天在“首届安捷伦科技节”上宣布正式成立安捷伦科技大学。作为国内测试测量领域的第一所企业大学,安捷伦科技大学依托于其业界领先的技术、近七十年高科技领域的管理实践、传承与创新,特别是植根中国二十余年来累积的对中国市场深入了解和与用户共同成长的经验,建立了涵盖产品技术培训、科技资格认证、商业管理和交流合作一体化的综合性职业发展平台。  安捷伦科技大学始创于2005年3月,三年来,涉及学科从电子测量学院陆续扩展至化学分析和生命科学学院、商学院和合作交流中心,教学规模逐年增加,年培训超过一万五千人次,达到三到四万学员日,得到了行业和用户的认可。基于此,安捷伦大中国区总部决定进一步整合公司资源,强化优势,成立一体化企业大学,为所服务的行业和用户提供“一揽子”解决方案,与中国的测试测量行业共同朝着规范化的方向发展。  安捷伦科技中国区副总裁付向东先生表示,“二十多年来,安捷伦一直致力于把最先进的技术带入中国,服务本地市场。随着中国经济的快速崛起,建设创新型国家战略方针的制定,我们的客户的需求已经远远超越了单纯产品和技术的推广交流,而更加注重服务和培训,为国内培养测试与测量领域的研究人才,安捷伦科技大学的诞生正顺应了这一需要,应运而生”。  安捷伦科技中国区人力资源总监邢国栋先生表示:“从安捷伦的惠普时代到今天的创新型安捷伦,近七十年来,安捷伦科技的管理理念以及管理实践得到了业界和客户的广泛、高度的认可。安捷伦科技大学的成立旨在为员工、客户以及合作伙伴提供各种培训以及经验交流的机会,搭建分享安捷伦科技成功管理经验的平台,共同促进公司和国内企业、研究机构和院校企业文化的确立、管理体制的建立、流程的优化、领导梯队的建设和人才的培养。”  安捷伦科技大学下设三个学院和一个交流中心,分别为电子测量学院,生命化学分析学院、商学院和合作交流中心,借助安捷伦公司的优势资源,安捷伦科技大学拥有独特的人才培训体系,不同学院针对不同的客户群提供专业化的学习解决方案。  “信赖源于专业,专业成就未来”。安捷伦科技大学将以更加全面的专注服务,搭建安捷伦和客户、合作伙伴之间稳固的合作桥梁,锐意进取,致力于测量技术、理论对科学创造的推动,管理创新对企业持续发展的导航,助推中国实现“创新型国家”的目标。  关于安捷伦科技公司  安捷伦科技公司(NYSE: A)是世界上最大的测量公司及通信、电子、生命科学和化学分析领域的技术领导者,公司现有员工19,100人,为110多个国家的客户服务。安捷伦在2007财年的营业收入为54亿美元。如需与安捷伦有关的更多信息,请访问网址:www.agilent.com  关于安捷伦科技中国  安捷伦科技是1999年美国惠普公司战略重组后成立的一家跨国高科技公司。1985年成立的中国惠普/安捷伦是中国第一家高科技合资企业。迄今为止,安捷伦在中国拥有1500多名员工,其中包括500人的研发团队 在中国14个城市设有六家子公司和20个办事处,业务涉及软件和硬件研发、制造、市场推广、销售和售后服务支持。
  • MTS携Exceed启标系列承办SAMPE2012超轻复合材料桥梁学生竞赛
    MTS(中国)最新产品Exceed(启标)系列一经推出,就得到了各行业的热烈关注。10月16日,与SAMPE年会同期举办的第四届中国超轻复合材料桥梁/机翼学生竞赛拉开序幕,启标系列E45.105电子万能试验机作为指定测试设备展开了超轻复合材料桥梁学生竞赛。测试现场人头攒动 工程师进行调试 来自西北工业大学,清华大学,北京航空航天大学,北京交通大学,天津工业大学,中国民航大学,中北大学,上海交通大学,同济大学,武汉理工大学等15所大学院校的25支碳纤维桥梁学生队伍展开角逐,他们通过巧妙的设计、大量的计算优化以及精巧的制作,在比赛中展示出了出色的科研成果。 开始加载 大屏幕显示测试过程  比赛过程中,现场的技术工程师对于每件竞赛作品都做了简单的讲解,为参赛学生和参观嘉宾朋友介绍TestSuite软件的工作过程和性能。经过严谨的测试,同济大学二队以出色的结构、承重和工艺设计从众多的参赛队伍中脱颖而出,获得了竞赛第一名,哈尔滨工程大学一队和同济大学一队也获得了优异的名次,分列二、三位。   现场气氛热烈,比赛结束后,嘉宾朋友们对E系列表现出了浓厚的兴趣,赛中E45.105机器首秀表现优异,充分体现了其稳定性和高精度。
  • 海岸鸿蒙标准物质亮相仪器信息网25周年“万里行”活动,共筑行业沟通桥梁
    2024年7月26日,仪器信息网25周年“万里行”活动走进中检科(北京)测试技术有限公司,鸿蒙标准物质受邀参与本次活动。本次活动旨在通过实验室参观、交流座谈的方式与实验室各专家老师进行深入交流,并搭建起相关厂商与采购用户之间高效沟通的桥梁。交流会伊始,中国中检检科测试科技部部长乐粉鹏进行了致辞,乐部长对仪器信息网以及参会的厂商以及中检科北京公司相关实验室的专家领导表示了欢迎。随后的演讲环节中,北京海岸鸿蒙标准物质技术有限责任公司的产品经理韩伏雷上台发表了精彩演讲。韩经理以其丰富的行业经验和深厚的专业知识,向在场的嘉宾详细介绍了鸿蒙标准物质的基本情况、发展历程、产品优势、技术优势、标准制定以及服务领域等内容。在演讲中,韩经理特别提到了鸿蒙标准物质在微米、纳米系列粒度标准物质研发方面的努力和成果,这些成果为我国在计量校准、生物医药、环境监测、科学研究、标准制定等众多领域提供了重要的技术支撑。韩经理还强调,鸿蒙标准物质始终重视技术创新和产品质量,今后将继续努力,以更优质的产品,满足市场和科研的多元化需求。此外,韩经理提及鸿蒙标准物质参与了20余项标准制定工作。他表示,鸿蒙标准物质不仅积极参与了多项标准的起草和修订工作,更通过提供标准物质产品,为相关的标准制定工作提供了有力的支撑以及参考基准。他强调,标准的统一和规范化对于保障产品质量、提高检测效率、促进行业发展等方面有着重要意义,今后鸿蒙也将继续为行业的标准化与规范化贡献更多智慧与力量。在活动的最后,各厂商代表与北京公司实验室的专家老师们相互致以诚挚的感谢,并期待在不久的将来,能够继续携手合作,共同推动行业技术的进步。本次交流活动不仅加深了双方在专业领域的理解,也为未来的合作奠定了坚实的基础。今后,鸿蒙标准物质将继续通过技术优势,为我国实验室领域提供高品质的标准物质,助力行业的发展。鸿蒙标准物质企业简介北京海岸鸿蒙标准物质技术有限责任公司创办于1996年,总部位于北京,2020年在合肥建立鸿蒙标准技术研究院,是一家集国家标准物质研发、生产和销售于一体的国家高新技术企业。企业拥有发明专利30余项,参与制定20余项国家标准,先后通过了CNAS标准物质/标准样品生产者认可及ISO9001、ISO14001、ISO45001管理体系认证。企业自主研发生产万余种产品,涵盖颗粒控制、单元素、容量分析、临床分析、保健品成分分析、食品添加剂及限量物质、农药残留、油液污染、环境检测等系列,有800多种产品被国家市场监督管理总局批准为国家标准物质。其中PM2.5、三聚氰胺、可见异物等百余种标准物质的研制成功,填补国内空白,微米、纳米系列粒度标准物质达到国际前沿水平。人才是引领发展的第一动力,鸿蒙高度重视科研团队建设,研发团队由CNAS专家库A级专家、BIPM/CCL及APMP/TCL代表、全国纳米技术标准化技术委员会委员、国家标准物质专家库专家组成,硕士、中高级技术职称人员占比达到50%,并于2022年获批设立博士后科研工作站,为推动企业高质量发展奠定坚实基础。
  • 搭建校企桥梁!青岛举办科技沙龙,赋能精密仪器仪表产业提速发展
    9月15日讯 15日上午,青岛市科技园区成果转化校企对接沙龙系列活动精密仪器仪表产业专场在创盛仪器仪表产业园举行。来自青岛市科学技术局、青岛市高新技术产业促进中心、崂山区科技局等单位的负责同志以及我市精密仪器仪表领域企业、协会和高校院所专家代表参加本次活动。本次沙龙以“聚焦突破,牵桥引线,成果转化,落地产业”为主题,旨在进一步促进科技成果转化,推动作为我市十大新兴产业之一的精密仪器仪表产业快速发展,为我市的科技创新和经济发展贡献更多力量。活动邀请中国电子科技集团公司测试仪器首席科学家、中国工程院院士增选有效候选人年夫顺做开场致词,原青岛仪器仪表总厂厂长秦永生分享早年搞技术研发、搞成果转化的历程与经验。活动中,青岛仪器仪表协会发布了精密仪器仪表产业十大“卡脖子”难题;产业园区聘任了3位成果转化专家顾问,发布了“1+1+1”成果转化平台,推介了仪器仪表产业基金及科技金融产品。同时,为进一步增强校企合作交流,加强需求对接,海泰新光、耐德生物、中电科思仪等企业作研发需求路演,青岛大学、中国船舶集团710研究所等高校院所作技术攻关成果路演。6家企业以及高校院所在活动中达成合作意向并签署成果转化项目合作协议。科学仪器的自主可控和国产化是科技自立自强的重要抓手,是国家高新技术发展水平的重要标志。随着全球科技竞争愈演愈烈,科学仪器产业作为国家科技发展的基石越来越受重视。在青岛,精密仪器仪表产业已被列为重点发展的24条产业链之一。市科技局高度重视并积极布局,在我市高新区“一区十六园”范围内打造了4个精密仪器仪表领域专业化科技园区,分别为青岛创盛仪器仪表产业园、青岛市工业技术研究院、青岛科学仪器产业园、中电科高端智能仪器产业园,推动青岛市仪器仪表产业健康发展。在此基础上,市科技局多措并举,进一步打造我市科创高地,建设和发展好4个仪器仪表领域科技园区。争取北方首个“十四五”国家重点研发计划部市联动项目,落地科技部首个成果转化示范基地。2022年7月,市科技局与科技部基础司、高新司、中国21世纪议程管理中心签署合作协议,获批3个项目,总支持经费约4500万元。今年8月,科技部重点研发专项部市联动项目启动会在青岛召开,部市联动项目成果转化示范基地正式挂牌,拟进一步支持项目8个。此次部市联动,是落实国家科学仪器自主可控和国产化的重要举措,是国家科技计划项目分类管理改革的重要探索,是紧扣青岛加快科学仪器产业发展需求,推动更多青岛科研单位牵头承担国家重大战略任务,推动科学仪器专业园高质量发展的有效尝试。支持园区主导产业发展,出台园区培育计划。为加速实现园区产业高质量发展,促进园区产业规模化、链条化、集群化发展,市科技局设立园区培育资金,指导每个科技园区聚焦1-2个主导产业,每个主导产业聚焦1-2个头部企业,重点面向高企、拟上市高企的培育给予项目支持。对于入选项目,最高可给予500万元无偿支持,支持企业关键技术攻关及产业化、科技创新平台建设。截至目前,我市已连续2年支持52个项目,总计支持金额8220万元。助力关键技术攻关,出台“揭榜挂帅”政策。为建立青岛市科技园区科技成果产业化转移机制,市科技局在青岛高新区“一区多园”等科技园区范围内建立企业技术需求揭榜攻关快速响应机制,推动高校、科研院所科技成果向产业转化。揭榜挂帅重点关注科技型中小企业研发攻关需求,按照“企业出题、政府搭台、高校院所解题”的思路,着力打通高校院所科技成果向企业转化通道,建立随发随评、快速响应、当年奖补机制,项目支持资金最高不超过50万元,已预留财政资金2000万元。本次活动标志着我市科技园区成果转化校企对接沙龙系列活动正式启动。下一步,市科技局将紧密围绕市委、市政府关于“搭建校企桥梁、促进成果转化”的部署安排,在生物医药、人工智能、先进智造、新能源新材料等领域,持续开展科技成果转化校企对接活动,搭建起企业和高校院所连接的桥梁,发展和利用好科技园区,畅通科技成果转化渠道,打造科创高地。
  • 用碳标签打造低碳消费的“桥梁”
    中国承诺努力争取2060年前实现碳中和。2021年12月,中央经济工作会议提出创造条件尽早实现能耗“双控”向碳排放总量和强度“双控”转变,加快形成减污降碳的激励约束机制,防止简单层层分解。作为推动绿色低碳消费的重要工具,碳标签的发展对实现碳中和目标将起重要作用。 目前,许多消费产品都有能效标签。今后,与能耗“双控”向碳排放总量和强度“双控”转变相对应,产品除了能效标签,还需要逐步加上碳标签。碳标签是以标签的形式将商品在生产过程中所排放的温室气体量化展示出来,为消费者提供判断标准,从而引导消费者选择低碳环保的商品。 中国碳标签制度的建立和推行已逾10年。2009年全球首个产品碳足迹方法标准PAS2050中文版的发布推动了碳标签制度在中国的试点工作;同年环保部宣布实施产品碳足迹计划,对符合的产品加贴低碳标签。2018年制定和发布的《中国电器电子产品碳足迹评价》《中国电器电子产品碳标签评价规范通则》,提出“引导绿色消费”的目标,确定电器电子行业“碳足迹标签”试点计划。2019年4月中国碳标签正式在部分产品上使用,主要包括 LCD 显示器、手机等电器电子产品。 目前政府和企业是减少碳排放的主力军,碳减排政策主要针对生产侧,直接针对消费排放的规制手段比较少。中国是发展中国家,经济与能源消费增长速度依然较快,仅依靠政府强制企业降低能源消耗来降低碳排放会影响经济增长。碳标签可有效将产品的环境信息直接告知消费者,将消费者纳入碳中和的体系中,消费者对低碳产品的需求倾向会引导和倒逼企业注重绿色生产,形成一个减排的良性循环。因此,碳标签有助于改善企业和消费者之间的信息不对称,为企业和消费者共同参与低碳发展搭建了一座桥梁。 与发达国家相比,中国的碳标签起步较晚,目前还处于发展初期阶段,碳标签发展存在着许多问题。首先,中国市场上大多数碳标签属于对低碳产品认证批准类的碳标签,而并非标明产品从原材料、研发设计、生产的整个生命周期所排放的温室气体排放量。消费者在选购产品时无法根据碳标签合理评估自身直接或间接消费该商品所产生的碳排放。 其次,碳标签的施行范围非常有限。目前仅有部分产品(如电子产品)贴上了碳足迹标签,消费者在日常生活中的众多产品,比如食品、纺织品以及其他日用品等并未涉及。作为倡导低碳消费的重要政策工具,碳标签的发展还需要扩大产品的实施范围。 再次,碳标签相关的配套政策制度仍有待进一步完善。目前还没有明确针对碳标签制度施行与推广的法律法规,关于碳足迹的核算标准也仅仅停留在一些电子产品(LED照明产品)等。碳标签在未来将会涉及到进出口贸易,关于碳足迹的核算也应当与国际上有统一的评价标准。 碳标签作为促进“碳中和”目标实现的政策工具之一,未来发展在很大程度上取决于消费者对碳标签产品的态度和购买意愿。厦门大学中国能源政策研究院从消费者的角度对公众对不同碳标签的态度和支付意愿进行了评估,结果发现在受访者中80%以上的消费者愿意为碳标签产品多支付费用。这说明碳标签产品将具有较好的消费者市场和发展前景。因此,应该加强对碳标签的宣传推广,如通过电视媒体、社区宣传海报、产品广告等普及碳标签知识,让公众了解碳标签对引领低碳消费的作用。 另外,上述研究还发现,在不愿意购买或多支付碳标签产品的受访者中,认为政府应该为低碳消费买单的是最大原因。因此,在碳标签试点初期,政府也可以给予生产碳标签产品的企业或购买碳标签产品的消费者适当的补贴,减轻企业的生产成本以及消费者购买碳标签的溢价成本,引导和鼓励企业低碳生产模式转变的同时,让碳标签产品可以在消费者中更好地推广开来。从而使政府、企业、消费者都可以为应对气候变化,实现“碳中和”目标做出贡献。 关于中国碳标签发展策略的建议有以下几点。首先,由政府牵头制定碳足迹标签统一标准,并提供技术支持。碳标签的标准化需要生产商具有完备的技术条件,可精准测算产品在整个生产过程中的碳排放量。目前许多企业还不具备测度产品碳标签的完备技术,给商品加注碳标签的额外成本将企业带来压力。在碳标签施行初期,政府可以考虑提供一定的技术支持和财政补贴,在全国范围统一碳足迹标签的测算标准,为消费者提供准确有效的参考依据。 其次,完善并逐步出台对各类产品碳标签的配套政策法规。目前仅对电子产品及LED照明产品和服务,有出台相关的碳足迹核算准则及相关政策,而消费者在生活中接触到的商品种类繁多,需要逐步制定各类产品碳标签的配套政策法规,普及并推广碳标签在各类产品中的广泛应用。 最后,需要加快开展碳标签产品试点工作。碳标签对于中国而言是机遇也是挑战,在实现碳中和目标的背景下,通过学习借鉴发达国家碳标签推广经验,优先在一线城市展开碳标签产品的试点工作,宣传碳标签在促进低碳消费和减少碳排放方面的作用,积极发挥碳标签制度在实现“碳中和”目标中的作用。
  • 【探秘】华南展激光创新技术及智能检测展示区有哪些亮点?
    激光是光、机、电、材料及检测等多学科的综合技术,激光制造系统与智能技术相结合可构成高效自动化加工设备。激光和增材制造产业是“20+8”产业集群之一。深圳作为激光和增材制造产业的集聚区,已初步形成覆盖材料、器件、软件、设备和应用服务全链条的产业生态体系,在多模块连续光纤激光器、高功率激光切割头、电池焊接装备等产品类别处于国内一流行列。丰富的制造业应用场景,为激光与增材制造产业提供了广阔的市场空间和发展机遇。国家鼓励和支持激光技术在制造业中为主,行业应用深度融合。到2025年,围绕3C电子、新能源、新型显示等优势领域,将打造一批“激光+”和“3D打印+”智能制造应用示范项目。建成若干检验检测、试验验证、应用研发等产业基础设施和公共服务平台,形成覆盖源头创新、智能制造、创新应用的产业发展生态。华南先进激光及加工应用技术展览会将致力于强化创新驱动,推动技术跨越发展,提升“基础与专用材料-关键零部件-高端装备与系统-应用于服务”的激光产业链整体创新效能。主办方精心打造“激光创新技术及智能检测展示区”,携手通快、MKS、普雷茨特、TOPTICA、滨松光子、奥创、光惠、蓝菲、德擎,集中展示激光创新技术、工业智能检测技术及核心部件,内容包括光源和先进激光器件、激光加工控制及配套系统、检测仪器和设备等,应用于激光加工制造的AOI缺陷检测、产品表面及外观检测、零件的几何尺寸和误差测量等。现场通过各类演示模式及配合专人讲解,帮助终端客户方便快捷地寻找激光深度应用和智能检测技术方案。2022华南国际智能制造、先进电子及激光技术博览会(LEAP Expo)旗下成员展:2022华南先进激光及加工应用技术展览会(Laser South China)将于11月15-17日在深圳国际会展中心(宝安新馆6号馆)举行。应高交会宝安会场组委会邀请,并经政府批准,LEAP Expo成为第二十四届高交会的成员展,充分共享高交会的影响力和资源,共同推进产业跨界协同及合作。为深圳发展“20+8”产业集群献力。立即点击下方链接或扫描二维码注册参观华南先进激光及加工应用技术展览会,更有超多参观福利等你来拿走!https://ezt.exporegist.com/LEAP22?invitecode=yqxx激光创新技术及智能检测展示区展品抢先看1. 通快(中国)有限公司通快集团(TRUMPF)成立于1923年,作为德国政府顾问单位参与发起了德国工业4.0 战略,是德国工业 4.0 首批创立成员。作为一家拥有百年历史的德国高科技企业,为全球提供高性能工业级激光发生器,产品适用于多个行业。当前,通快在华的核心业务是机床与激光技术,为包括汽车、电池、消费电子、医疗器械、航空航天等高端智能制造业提供金属加工整体解决方案,同时通快还是全球唯一一家能够供应极紫外(EUV)光刻机光源的厂商。【应用领域展品剖析】-应用解决方案主题超短脉冲激光器TruMicro 6000 系列-展品亮点得益于板条放大技术,TruMicro 6000 系列超短脉冲激光器能够将激光脉冲线性增强到很高的脉冲能量。-展品类别光源及先进激光器件-应用领域微电子/半导体、消费电子-应用解决方案详情OLED 切割、切孔:针对 OLED 的超短脉冲激光切割、切孔工艺,绿光与紫外版本通快激光产品凭借其多年积累的稳定性,良好的光束质量,在各行业的巨大装机量中经验丰富的售后团队,已成为面板工厂对于此工艺的不二之选。Micro LED 剥离、巨量转移:随着 5G、VR/AR 技术不断发展,以及市场对于大尺寸显示的更高需求,Micro LED 凭借其高亮、低功耗、快反应时间、潜在高分辨率激发了越来越多工业开发量产投资。动力电池极片切割:在极片切割的应用中,激光这种“无接触”加工方式相比五金刀具有着低成本、少维护、节约材料的优势。同时,随着制造工艺的升级,极片切割的速度要求越来越快、质量要求越来越高。2. MKS/Newport 理波公司Newport 是 MKS Instruments光电解决方案事业部的一个品牌。Newport产品组合由全方位的解决方案组成,包括精密运动控制、光学平台和隔振系统、光电仪器、光学和光机组件。如需更多信息,请访问 www.newport.com.cn【应用领域展品剖析】-应用解决方案主题晶圆检测 & MicroLED 加工与修复-展品亮点高性能空气轴承平台-展品类别激光加工控制及配套系统,激光智造设备,工业智能检测与质量控制技术,3D打印/增材制造,激光加工服务。-应用领域微电子/半导体,消费电子,加工站-应用解决方案详情多样化的超精密运动控制解决方案,专注于半导体行业紧凑型多轴精密控制系统设计。3. 普雷茨特激光技术(上海)有限公司普雷茨特于1971年在德国巴登巴登成立,在全球22个国家和地区设有子公司和代表处,是一家高度创新的传感器和光学探头的德国制造商。光学传感器深入消费电子、半导体、玻璃、汽车、医疗等行业,时刻挖掘高精度在线测量的精度极限,拓宽离线检测的多种可能性。Precitec监控系统可为在24/7全天候运行的许多工业生产领域提供帮助。焊接过程中记录的测量数据用于100%质量控制。立即发现生产错误,可以及时纠正。数据存储与组件ID相结合可实现一致的可追溯性。【应用领域展品剖析】-应用解决方案主题LWM激光焊接监控器-展品亮点LWM激光焊接监控器在量产过程中实时监控质量波动-展品类别激光加工控制及配套系统,激光智造设备,工业智能检测与质量控制技术-应用领域微电子/半导体,消费电子,集成电路,新能源/电池,医疗/生物技术,汽车工程,模具/工具制造,航空航天/交通运输-应用解决方案详情激光焊接实时监控系统LWM是-种应用在连续生产中的实时监控系统。它能够实时在线反馈焊接质量和生产相关的信息。激光功率、焦点位置、焊缝深.度以及保护气体供应和流量大小都能被检测到。除了局部焊接缺陷,比如熔合不充分外,LWM还可探测诸如焊接接口毛刺等组件缺陷和加紧装置上的缺陷。LWM通过对等离子体、热辐射和激光光束背反射基于时间的变化来实时监控焊接的质量。在焊接过程中,LWM会比较收到的信号和参考值,然后将偏差实时报告给焊接设备。4. 杭州奥创光子技术有限公司奥创光子技术有限公司是一家专业从事工业级超快激光器及其核心器件研发、生产与应用的国家高新技术企业。总部坐落于浙江省杭州市,目前拥有约一万平方光学洁净室和办公区。【应用领域展品剖析】-应用解决方案主题30W紫外飞秒激光器-展品亮点最大单脉冲能量200µJ;最大平均功率30W;500fs-10ps连续可调;343nm紫外波长输出-展品类别先进激光材料,光源及先进激光器件,激光智造设备,激光加工服务,创新技术展示-应用领域微电子/半导体,消费电子,集成电路,新能源/电池,医疗/生物技术,汽车工程,玻璃/塑料/陶瓷,航空航天/交通运输,光学,高等院校/科研机构-应用解决方案详情Orientation-30-UV系列紫外飞秒激光器采用奥创自主研发的固体放大方案,强化版本的激光器可提供30W的平均功率,脉冲宽度500fs-10ps,最大可输出200μJ的单脉冲能量,可实现50KHz~1MHz重复频率连续可调,24小时功率波动小于等于1%,采用高效的三次谐波产生技术输出343nm紫外波长光,全系标配burst功能,支持1-10个burst输出。5.TOPTICA PhotonicsTOPTICA成立于1998年,位于慕尼黑(德国)附近,目前已经成为了世界领先的激光光电子公司之一。20年来 TOPTICA一直致力于为科学和工业应用开发和制造高端激光系统。我们的产品包括半导体激光器,超快光纤激光器,太赫兹系统,光学频率梳和高精度波长计等。TOPTICA的系统主要用于生物光子学,工业计量学和量子技术等高端应用。TOPTICA以提供市场上波长范围覆盖最广的单频半导体激光器而闻名,即使在特殊波长也能提供大功率激光器件。TOPTICA的半导体激光器具有出色的相干性,宽调谐范围和理想的光束质量。目前,OEM客户,科学家和十几位诺奖获得者都认可TOPTICA激光器的世界级规格,以及它们的高可靠性和长使用寿命。TOPTICA的300名员工以开发定制系统为荣。通过与几所大学和研究所的密切合作,最新的科学发现经常被纳入商业产品中。凭借全球分销网络,TOPTICA在全球范围内提供卓越的服务。【应用领域展品剖析】产品1-应用解决方案主题PICOFYB-展品亮点节约成本的工业级光纤种子源激光器-展品类别激光智造设备-应用领域微电子/半导体,光学,高等院校/科研机构-应用解决方案详情PicoFYb 1030/1064经济高效的工业级光纤种子激光器较长的使用寿命:TOPTICA 专有的 SESAM 锁模技术产品2-应用解决方案主题TopWave 266-展品亮点工业级连续波 UV 激光器-展品类别激光智造设备-应用领域微电子/半导体,光学,高等院校/科研机构-应用解决方案详情工业连续波紫外线激光器基于超过15年提供高性能变频系统的经验,TOPTICA开发了新型TopWave 266。该工业级连续波深紫外激光系统在266 nm处提供300 mW输出功率,具有出色的功率稳定性和最高的可靠性。6.上海蓝菲光学仪器有限公司美国Labsphere Inc. Inc.(蓝菲光学)于 1979 年成立, 美国总部位于美国 N ew Hampshire 州的 N orth Sutton 市, 隶属于英国豪迈集团, 是世界上最早也是目前规模最大的生产积分球及以积分球为核心的光电 检测 仪器 和解决方案提供 商,在 30 余年的发展历程中 Labsphere 始终保持在全球光源计量、照明 测量 、 辐射 定标 、反射率透射率测试及光学漫反射涂料领域内的领先地位, Labsphere 已为众多光学领域客户专业设计并提供多种用途的 光电测量 系统,此外Labsphere 还具备极其丰富的定制经验,可满足不同用户的特殊需求 。为了更好服务亚洲市场,Labsphere 已于 2009 在上海设立了全资子公司 上海蓝菲光学仪器有限公司。上海蓝菲 为亚洲客户提供销售,售后服务并拥有自己的漫反射材料喷涂中心;公司还拥有自己的研发设计团队 根据国内客户的需求推出有针对性的方案。【应用领域展品剖析】-应用解决方案主题激光功率测量系统-展品亮点‍激光功率测量系统以精确和可重现的方法测定被校准或发散的激光-展品类别激光智造设备,工业智能检测与质量控制技术,创新技术展示-应用领域微电子/半导体,消费电子,汽车工程,照明,航空航天/交通运输,照明工程,光学,高等院校/科研机构-应用解决方案详情激光功率测量系统以精确和可重现的方法测定被校准或发散的激光或激光二极管。激光积分球专门设计用于激光,是测量光辐射束总功率的理想选择。该系统可为350到1700nm波长区域内的激光提供光功率从几nW到几百W的激光功率测量。7.滨松光子学商贸(中国)有限公司日本滨松光子学株式会社(简称滨松集团)是全球光子技术、光产业的领导者。自1953年成立以来,滨松集团将超过15000种光电产品销往全球100多个国家和地区,这些产品被广泛应用在生物医疗、高能物理、宇宙探测、精密分析、工业计测、民用消费等领域。多种产品以其优异质量著称并享有高市场占有率,如光电倍增管系列产品的市场占有率高达90%。【应用领域展品剖析】-应用解决方案主题T- smils LD 加热系统-展品亮点带温度实时监控的平顶光输出的激光二极管(LD)加热系统-展品类别先进激光材料,激光加工控制及配套系统,激光智造设备,工业智能检测与质量控制技术,激光加工服务-应用领域微电子/半导体,医疗/生物技术-应用解决方案详情T-smils是一个带温度实时监控的平顶光输出的激光二极管(LD)加热系统。由“ SPOLD”激光器(即滨松的LD照射光源系列),控制单元和测温单元组成。T-smils适用于非金属焊接,纳米银浆烧结、锡焊、芯片封装、玻璃封接等。特点:模块化设计;内置温度监控模块:对加工点精确地温度监控;内置通信模块:实现整机与电脑、机械臂之间的通信;激光器:光纤输出,30W、75W、200W、360W可选。8.光惠(上海)激光科技有限公司光惠(上海)激光科技有限公司成立于2015年11月,是全球高亮度光纤激光器及应用工具集成方案领先者,脱胎于美国康涅狄格州的GW LaserTech LLC,公司创始团队为专注光纤激光器研发近20年的海外博士,拥有深厚的技术积淀,是上海市技术千人专家。目前公司拥有员工近300人,其中硕博学历研发人员比例在同行业中处于较高水平,引领了基于双向976nm泵浦技术的高效、高亮度激光技术在中国的产业化。【应用领域展品剖析】-应用解决方案主题YLPS- Weld- 1500- A-展品亮点可以在-10-50℃正常满功率运行,搭配自主研发枪头,操作简易,体积更小。-展品类别激光加工控制及配套系统,激光智造设备,激光加工服务,创新技术展示-应用领域新能源/电池,医疗/生物技术,汽车工程,金属/钣金,模具/工具制造,航空航天/交通运输,光学-应用解决方案详情光惠激光新一代智能风冷激光手持焊机搭配光惠自主研发“不怕热”的焊接头,独特的球面光学技术,重量减轻35%,一体化设计,焊缝完美无变形,可以在-10-50℃范围正常使用,操作简便,内置55组应用工艺数据包,根据应用场景智能化选用彻底解决工艺摸索问题,全铝合金机身,重量≤45kg,较第一代减轻30%提升了征集移动的可靠性,多重安全保障,除急停按钮外,单独安全电路设计彻底解决漏电的可能性。9. 广州德擎光学科技有限公司广州德擎光学科技有限公司是一家致力于研发和生产激光加工自动化配套设备的高新技术企业,专注于最前沿的激光制造检测及控制技术的研发和生产。针对激光焊接质量监控等相关应用,先后开发了激光焊接缺陷检测系统,激光焊接熔深测量系统,激光焊接表面重构等激光焊接质量检测系统。德擎光学秉持“德勤至上,光控未来”的企业理念,以科技创新为自我追求,以诚实守信为原则为客户提供服务、创造价值。【应用领域展品剖析】-应用解决方案主题激光过程诊断系统-焊接缺陷检测(ALPAS-WDD)-展品亮点能在线检测产品焊接质量变化,实时监控产线制程状态的稳定性-展品类别激光加工控制及配套系统,激光智造设备,工业智能检测与质量控制技术,创新技术展示-应用领域消费电子,新能源/电池,汽车工程,家电/电器-应用解决方案详情激光焊接过程中产生金属蒸汽、激光反射以及熔池热辐射等信号。这些辐射的光信号能反映焊接的状态以及过程有无缺陷的产生;缺陷检测系统(WDD)利用光电传感器将焊接过程中产生光辐射转成电信号,通过检测系统对该辐射光信号的分析,可以获得焊缝缺陷信息,从而达到缺陷检测与质量控制的目的。组团观展,好礼相送看完以上这些展品,你是不是蠢蠢欲动了呢?如果你是来自消费电子、微电子、半导体、新能源、PCB、5G、医疗、锂电等激光加工应用领域的管理人员、技术人员、研发人员、采购人员,赶快注册来华南先进激光及加工应用技术展览会现场身临其境,更多业内知名企业等你来会,还有更多精彩活动等你参与,五人及以上组团报名可享更多优惠礼包。2022知名参展品牌欲知更多展会详情及实时动态,敬请关注官方微信号:慕尼黑上海光博会。
  • 拉曼智能模块如何解决常规拉曼毒品痕量检测难题?—拉曼光谱仪痕量解决方案
    拉曼光谱分析法是基于印度科学家C.V.拉曼(Raman)所发现的拉曼散射效应,根据每种分子如人类指纹一样,都有其独特的光谱指纹,可以很好的识别分子物质,当前,随着拉曼光谱技术的发展,各样式拉曼检测仪不断涌现,如便携式科研拉曼检测仪、手持式拉曼检测仪等。它们为拉曼技术的推广提供了条件。  普识纳米在现有常规拉曼技术研究的基础之上,针对不同拉曼检测仪性能不同导致的采集拉曼谱图与比对标准谱图差异大,拉曼检测仪物质识别能力不强、检测限等问题,设计并开发了通用拉曼智能识别模块,解决了拉曼谱图的自适应采集、多维度校准和多核加速技术等问题,提高了谱图识别的准确性和速度。  拉曼智能模块对常规拉曼升级包括以下几点:  (1)针对信号强度不确定性样品,设计了拉曼自动积分控制算法,通过实时评价拉曼信号的信噪比或峰强,自动控制拉曼积分时间、激光功率等参数,使得针对不同的样品,不同性能的拉曼信号采集模块都能自动获得高质量的拉曼谱图数据。  (2)为提高拉曼谱图智能识别算法的通用性和准确度,设计了多维度的拉曼谱图校准算法,在对拉曼谱图进行滤波去噪的基础上,设计了基于多物质的标定的拉曼位移校准方法和相对强度校准方法,改进了不同性能拉曼信号采集模块获得的拉曼谱图的特征信息差异,从而提高了谱图识别的准确性。  (3)基于嵌入式系统,实现了智能识别算法的并行加速。通过采用多核多线程并行处理、哈希表数据库检索方法等,提高了拉曼谱图智能识别算法的计算速度,大幅提高了智能识别模块的性能。  (4)同时还开发了基于串口通讯的通信桥,实现了基于http通讯的前后端程序在串口下的通信。 本文开发设计了微型的拉曼智能识别模块,编写了算法和控制程序,进行了实验分析和算法验证,表明了拉曼智能识别模块能适配不同性能的拉曼光谱检测模块,可以提供离线式和在线式的拉曼谱图快速识别服务。  根据以上四大方面升级,解决了不同厂家常规拉曼的数据匹配问题,结合普识纳米SERS增强技术,完美实现了常规拉曼毒品痕量检测难题。  例如第三代毒品“芬太尼”,常规拉曼是无法检测芬太尼类强荧光干扰和低浓度的两大核心问题,集合普识纳米SERS智能处理器,升级后灵敏度可达ppb级别(可以在毒贩或者吸毒人员摸过的纸币上面采样)。基于拉曼光谱SERS原理,采用独特的便携设计,具有简单、精准、高效、便携等特点。满足现场使用需求,并可根据要求支持扩容升级万条数据库,还可以随时自建谱图库,检测新出现的芬太尼。
  • 中科光电携大气环境监测激光雷达亮相第33届气象学年会
    11月2日,以“加强学科融合、助力气象事业发展”为主题的第33届中国气象学会年会在陕西西安召开。会议为期三天,共组织22个分会场,并首次组织5场交叉学科交流活动。中国气象局副局长、中国气象学会副理事长宇如聪,陕西省副省长冯新柱、陕西省气象局局长丁传群等出席了开幕式。中国科学院院士曾庆存、中国工程院院士丁一汇、中国科学学院院士万卫星等近2000名杰出代表参加了此次会议。  会议期间,聚光科技子公司无锡中科光电技术有限公司(以下简称“中科光电”)的技术学者们与业内专家相互交流科研发展,探讨业务,并携大气环境监测雷达亮相展台,获得不少关注。第33届中国气象学年会现场  在这次会议中,中科光电研究员就《激光雷达在环境气象领域中的应用》、《重庆地区秋季大气臭氧垂直分布特征研究》与各位专家学者做了学术交流。  在当下,激光雷达已经广泛应用于大气边界层、水汽、大气温度、大气风场等探测中。中科光电的大气颗粒物激光雷达能对沙尘的过境、高空输送、沉降等信息进行探测,能输出高时间分辨率的大气光学厚度、边界层高度等数据信息,还可以观测到云底高度及云体结构性质的演变过程,为降水、降雪、冰雹等天气的预测预报提供前期的指示信号。 大气颗粒物监测激光雷达(双波长三通道)大气颗粒物监测激光雷达(高能扫描)短临预报:降雨短临预报:冰雹  在气象学中,气象因素会对臭氧产生影响,臭氧是城市光化学烟雾的最主要成分之一,同时也是重要的温室气体, 高浓度臭氧将对人类、动植物以及建筑物造成极大的危害。中科光电臭氧探测激光雷达能获取大气臭氧的时空分布信息,对大气环境、大气物理、化学分析等的监测控制有着较大的指导意义。气象条件与臭氧的垂直分布特征大气臭氧探测激光雷达  中科光电研究院还向各位专家学者分享了《大气颗粒物监测激光雷达的性能参量标校》。据悉,现在气象学领域还未曾出现统一的对激光雷达系统性能参数的测量验证。中科光电提出的是目前主流的激光雷达系统标校方法,能让使用者对大气颗粒物监测激光雷达的距离准确性和退偏比得到清楚的认识,对后期雷达系统的改进起到重要作用。激光雷达探测距离精度标校不少专家学者莅临中科光电展位参观了解激光雷达实物,中科光电工作人员向各位参观学者们演示了激光雷达的工作过程,展位人气不断。专家学者参观中科光电展台  作为国内外环境监测仪器的领先制造商,中科光电一直致力于为气象环境监测工作提供精准的数据,凭借多年在气象应用领域积累的经验与技术能力,集中优势技术团队,成功将多种产品应用于气象环境监测的各个领域中,参与了许多重要事件。在今年的杭州“G20”峰会、2015年“APEC”峰会、“抗战胜利70周年”首都阅兵现场、2015世界互联网大会和2014年南京青奥会等重大项目中,都起到了重要的保障作用。  在未来,中科光电依然会将气象环境监测作为重要的工作使命,致力于为气象部门提供更专业的服务。
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