当前位置: 仪器信息网 > 行业主题 > >

精密烤胶机

仪器信息网精密烤胶机专题为您提供2024年最新精密烤胶机价格报价、厂家品牌的相关信息, 包括精密烤胶机参数、型号等,不管是国产,还是进口品牌的精密烤胶机您都可以在这里找到。 除此之外,仪器信息网还免费为您整合精密烤胶机相关的耗材配件、试剂标物,还有精密烤胶机相关的最新资讯、资料,以及精密烤胶机相关的解决方案。

精密烤胶机相关的资讯

  • 精密仪器行业靠拢电商?且听用户怎么说
    目前我国精密仪器的销售模式一般是厂家—代理商(分公司直营)—用户这样固定的模式。在如今互联网电商大行其道的时代,一些厂家看到了电商的发展前景,希望通过电商来提高销量。然而精密仪器行业发展究竟应当靠拢电商还是继续依托实体销售,还是要听听客户的声音。 下面小编就以国产测绘仪器这样一种精密仪器为例,来调查下仪器客户们究竟是支持电商购买还是支持实体销售,或直接代理商发货呢?  来听听用户们都怎么说?  用户1:我买全站仪还是喜欢在实体店买,因为这样有安全感,只有亲耳听到店家的售后承诺,我才放心。  用户2:电商上买测绘仪器?除非是我很信任的商家,我才有可能采取这种交易方式。不然仪器出了问题,网络商家不给我售后服务怎么办?国产测绘仪器本来质量不稳定,仪器有问题怎么和卖家扯?倒不如在店里按规则打交道,有问题就要对我负责,一切按规章制度办。  用户3:肯定喜欢到实体店去买,可以真实的操作和触摸到仪器。  用户4:我喜欢到淘宝找一些有实力的卖家,如果运气好,遇到牛逼的卖家(大家都懂)给的价格便宜不少。售后其实也有保障,就看你找对人没有。有些卖家本身就是有关系的人,仪器低价抛出来,比实体店便宜不少。毕竟对我们这种私人测量单位来说,能省一点是一点。我也不需要培训,仪器操作再复杂我捣腾几下就ok了。  用户5:网上买仪器?不太现实吧。我一般买就买一套,全站仪+脚架棱镜,我不可能为了省点钱单买机身的,网上的能卖脚架和棱镜给我吗?  用户6:还是实体交易好,可以和老板或业务员谈点东西。(你们都懂的)  用户7:我喜欢去大公司的实体店买,专业,还可以看到漂亮的销售mm。我最讨厌去那种小的夫妻店,一问三不知,技术不精不说,价格也不是很优惠且水份大。  用户8:我看京东上卖全站仪的那两家都没什么成交的,估计不靠谱。我也会去实体店买,感觉有保障些。  用户9:网上买水准仪、手持测距仪可以,像全站仪、RTK还是到实体店买吧。不定因素太多,万一出了问题售后找谁?我总不能把有问题的仪器再寄回去吧,就近原则的保修就给不了,不方便。  用户10:网络销售测绘仪器? 怕物流太慢,不如我去实体店即买即得,还能检查机子有没有问题。  用户11:我最多只是查一下淘宝的价格,然后拿去给代理商杀价。我从来不会去淘宝买。  综上分析,90%的用户对测绘仪器互联网销售都不看好,主要原因是担心售后跟不上,不能即时拿到货,对这个行业的产品和厂家、商家缺乏信任。可以说在如今互联网电商大潮的发展下,测绘仪器市场并没有受到多大的影响,实体店的生意依然无可取代。 究其原因主要有几点:第一,测绘仪器是精密仪器,有实体店销售可以让用户就近解决调试和售后问题。第二,国产测绘仪器相对不稳定因素多,维修售后等问题必须通过实体店来完成。第三,测绘仪器操作需要有一定的测量基础,需要对客户进行培训。以上因素决定了测绘仪器销售是一个不轻松的过程,不像手机数码产品可以轻松快捷地进行交易。 兼听则明,偏信则暗。在听完客户的心声之后我们再来听听仪器销售的另一方代表——经销商们怎么说?  代理商1:网络销售怎么比得上实体店销售?至少客户在我这里看得见摸得着仪器。国产测绘仪器都是在店里面谈成生意,你敬我一尺我让你一丈,在网上怎么谈?现在用户有一个不好的习惯,总感觉再低的报价都要还一下价才舒服,我们早已适应了。  代理商2:现在走互联网的费用不低,光天猫就不便宜,更不用说入驻京东。我们一般代理商玩不转,不如好好开垦着自己的一亩三分地。有开天猫的钱我不如多进几台货或结款几台仪器。  代理商3:已经有在做淘宝了。串货?管他呢,对方能发现再说。有生意干嘛不做,如果他都不能发现他的区域被我做了,那只能怪他本身区域工作不过深,销售很一般。其实我不指望网上卖多少,主要是聚人气,或者设定价格而已。  代理商4:我在网上开店可以,你们厂家就不能。你做了,客户资源都被你拿了,我怎么混?  厂家直属分公司体系1:肯定要做,这是未来的趋势,以后慢慢通过网络把各个用户信息建立起来并进行跟踪维护。全国各地的维修点活动起来,就能保证售后问题了。  代理商5:我做互联网的意义不大,我的地盘那么小,维护好现有客户就不错了。  代理商6:销售的新思路?可以利用微信朋友圈进行销售,毕竟朋友圈是一个建立在互信基础上的圈子。这个可以用在销售测绘仪器方面,还挺管用的。  代理商7:新思路没有太多。主要是产品同质化太严重,没有一款独特新颖的产品,不管有什么模式都是假的。互联网时代的用户不会那么傻,买东西都很理性,都会做大量调查。作为商家如果没有绝对的优势,还是老老实实做好传统销售。  代理商8:这是大势所趋,迟早的事。现在可以好好准备,但是不要抱太大希望会有显著效果。  代理商9:我有开淘宝,不过我是挂其他品牌的产品,我故意报低价,扰乱他的市场!  代理商10: 淘宝我有做,有时候往外面串货扩大一下销量。怕被查?等有举报了再说吧。现在行情那么差,能卖一台算一台,谁查你?  综上分析,90%的代理商还是在按部就班的经营实体店生意,并没涉及互联网。即使涉及的代理商估计也只是随便挂挂产品与价格,并不指望网上成交能有多少。同时他们也害怕互联网交易带来很多不必要的麻烦,比如售后成本。 然而随着技术和服务的不断发展,精密仪器的传统销售模式还能坚持多久,最终会改变吗?电商会在精密仪器行业有所作为吗? 这些问题的答案只能通过时间来证明了。
  • 精密测量院等实现星形胶质细胞活体成像
    近日,中科院精密测量院/深圳先进院研究员徐富强研究团队基于新型基因编码生物磁共振成像技术,首次建立了一种在体无创全脑检测星形胶质细胞的新技术。相关研究进展在学术期刊Molecular Psychiatry上发表。星形胶质细胞是哺乳动物中枢神经系统(Central nervous system, CNS)中含量最丰富、分布最广、胞体最大的一种神经胶质细胞。星形胶质细胞具有多种至关重要的生物学功能,其功能异常参与多种疾病的致病过程。然而,星形胶质细胞形态不均且高度复杂,在同一脑区或不同脑区之间均有不同,且在生理和病理状态下也是动态变化的。因此,全脑维度无损检测并跟踪星形胶质细胞的动态变化相关技术的研发迫在眉睫。研究团队通过整合重组腺相关病毒载体(rAAV)和磁共振成像活体检测的优势,逐步在细胞水平,脑区水平及全脑水平实现星形胶质细胞的活体无损检测。自2016年起,研究团队在精密测量院研究员徐富强和王杰的带领下,联合磁共振成像与病毒基因改造技术率先提出一种新型基因编码生物磁共振成像技术,逐步实现神经元网络和星形胶质细胞在体水平的无创检测。其中,rAAV是近年来发展极为迅速的一类工具病毒,是研究神经科学相关问题和基因治疗的重要载体。团队首先对rAAV工具病毒的衣壳蛋白进行突变改造,并利用人类胶质纤维蛋白的启动子GFAP构建rAAV载体,提升了病毒工具在星形胶质细胞的转导效率。另外,水通道蛋白是一组高度保守的跨膜转运蛋白,对水具有高度选择通透性。过表达AQP1蛋白可产生弥散加权成像信号的改变,因而水通道蛋白基因可作为磁共振成像报告基因。团队继续对病毒载体rAAV2/5和rAAV2/PHP.eB进行优化改造,使其同时携带水通道蛋白报告基因和荧光元件,构建新型工具病毒,逐步实现脑区和全脑水平的星形胶质细胞的无创活体成像。在全脑成像研究中,团队构建可高效通过血脑屏障的新型rAAV2/PHP.eB-AQP1-EGFP工具病毒,利用尾静脉注射技术将该病毒注入小鼠体内,在病毒表达两周和三周后分别进行MRI活体成像,最终利用荧光成像对活体成像效果进行评估。结果显示,该新型基因编码生物磁共振成像技术不仅可实现星形胶质细胞的活体全脑成像,而且其成像时间适用于常用的光遗传学/药理遗传学相关研究。全脑维度星形胶质细胞的新型检测技术的开发将有助于加强对星形胶质细胞功能的理解,提升对其在调控整个中枢神经网络中的认识,为研究神经系统疾病的致病机制和治疗靶点提供了新思路。另外,该技术可应用到疾病模型小鼠相关的星形胶质细胞异常的相关机制研究,为此类疾病的早期预防起到了重要作用。中科院深圳先进技术研究院博士后李梅和精密测量院博士柳壮为该文章的共同第一作者,王杰和徐富强为通讯作者。该项目获得国家自然科学基金等项目的支持。该项目所涉及的病毒工具均可从布林凯斯(深圳)生物技术有限公司直接获得。
  • 中教金源——山东中教金源精密仪器有限公司正式运营
    “山东中教金源精密仪器有限公司”于2022年10月16日隆重开业,正式投入运营!中教金源多方位的实现了品质和服务升级。1. 服务升级:山东公司位于鲁南滕州,可以实现华东、华中、华北地区的三小时快速上门服务圈。2. 效率升级:实现现有产品的全品类库存,实现下单即发货。3. 品质升级:产品实现规模化,流程化生产。4. 运营升级:北京为中心的研发销售团队和滕州为中心的生产售后团队,实现了中教金源双中心运营。5. 产业升级:实现了产品的研发、生产、配套、服务,全部在墨子科创园园区内完成,并享受当地政府的多项支持。金秋十月,满满的收获季节!北京中教金源科技有限公司迎来了企业高光时刻。位于山东滕州墨子科创园的北京中教金源科技有限公司的全资子公司“山东中教金源精密仪器有限公司”于2022年10月16日隆重开业!山东滕州作为孔孟之乡、“科圣”墨子、“工匠祖师”鲁班的故里,自古就为“三国五邑之地、文化昌明之邦”。山东中教金源精密仪器有限公司入驻墨子科创园也被看做是提升鲁南制造业整体高、精、尖产业形象的标志!山东中教金源精密仪器公司位于滕州市墨子科创园D3栋,拥有独栋5层楼5500余平米的生产、实验及办公面积。楼内设施齐全,设有数字化加工中心,生产车间,装配车间,客户实验测试中心,售后服务部,物资部等多个部门。山东中教金源投入了先进的数字化加工及生产设备,融合了“光源系统”、“光热/热催化系统”、“光解水系统”、“光电测试系统”、“色谱”、“光电化学”等多条生产线,在原来产能基础上实现了跨越式增长!高效的管理理念以及先进的生产设备将为新老用户提供更高品质的产品;同时“中教金源山东实验测试中心”也已建成并正式投入运营。中教金源正以山东滕州为基地集“生产制造、实验测试、安装调试、客户服务”等一系列覆盖全国的业务模式初步形成。中教金源一直秉承“催化中国科研教育,产品质量铸金、科技创新立源”、“点亮催化、技术改变科研生态”、“专注、成就、共享、品质铸就品牌”的企业价值理念,一丝不苟的用心为高校、科研院所提供极具性价比的国产实验仪器设备。中教金源愿与广大科研工作者携手同行,中教金源,您科研之路最优合作伙伴!
  • 精密测量仪器产业发展与制造业数字化转型的思考与建议——访中国计量测试学会秘书长马爱文
    近日,第3届高端测量仪器国际论坛暨第13届精密工程测量与仪器国际会议(IFMI & ISPEMI 2024)在山东青岛成功举办。会议邀请各国精密工程测量与仪器领域的高层科学家、专家与业界领袖,就国际精密工程测量与仪器领域面临的重大机遇、重大科学问题和关键技术问题展开深入研讨,展望其未来发展方向和技术路线等。会议期间,仪器信息网特别策划了专访环节,荣幸地邀请到了中国计量学会秘书马爱文,就我国精密测量仪器产业发展现状与建议、精密测量技术未来发展方向、制造业转型升级面临的挑战等话题展开分享。国产精密测量仪器产业发展面临瓶颈马爱文秘书长表示,“国内精密测量仪器的发展正面临瓶颈期。从更宏观的视角审视,精密测量技术是社会发展水平的缩影。我们过去常言,测得准才能造得精。这意味着,只有不断推进高精度测量仪器的研发与应用,才能引领产品向更高质量、更高精度迈进。以机械制造业为例,要实现高精尖产品的制造,其背后的工业母机必须具备远超产品本身的精度标准,而测量技术则需再上一层楼,至少达到母机精度的三分之一以上额外精度,方能确保产品的质量。然而,不可否认的是,我国在机械加工领域,包括精度、可靠性等方面,仍面临诸多挑战,这也在一定程度上折射出我国精密测量仪器及其技术与国际先进水平之间的显著差距。更为严峻的是,国际上的高精度产品禁运政策,如同一道无形的壁垒,严重制约了我国多个产业,尤其是高精度仪器仪表产业的发展。但我坚信,挑战与机遇并存,中华民族自古以来便以坚韧不拔、勇于探索著称,面对重重困难,我们定能迎难而上,研发出具有自主知识产权的高精度测量仪器,满足社会高质量发展的迫切需求。”多措并举,推动精密仪器产业高质量发展马爱文秘书长进一步谈到:“推动精密仪器产业的全面发展,需采取多维度策略,首要且核心的是计量测试技术的坚实基础。2018年国际单位制迎来重大变革,将七个基本量被定义于基本物理常数之上,为全球测量技术领域树立了统一的基准线。然而,要精准定义这七个基本量、构建坚实的计量基准体系,仍面临漫长且艰巨的探索之路。鉴于此,国家应聚焦基础研究,攻克计量基准难题,研发高精度仪器,为技术转化与社会应用奠定基础。同时,仪器仪表产业需加大科研投入,加速成果转化,将创新应用于实践。国家与产业界共同努力,才能推动我国精密仪器产业的蓬勃发展。高精密测量仪器的性能,实为整个产业技术水平的集中展现。其内部集成的芯片、精密齿轮及诸多基础零部件,其性能与品质直接决定了仪器的测量精度。这些部件共同构建了一个精密而复杂的产品系统,而系统性问题的解决,如误差调控,便成为推动仪器仪表产业向前发展的关键所在。以激光干涉仪为例,其高精度的实现同样依赖于多元零部件的精密配合。因此,零部件的质量、设计思路、制造工艺等因素,均对精密测量仪器的整体精度产生影响。中国若要在高精度测量仪器领域取得突破,不仅需计量部门的不懈努力,更需整个产业链上下游的协同提升。近年来,我持续关注国产仪器与国外同行在性能与市场上的差距。从设计等多个维度来看,国产仪器已在众多领域展现出替代进口产品的强劲实力。然而,在稳定性和可靠性方面,国产仪器及设备存在一定短板。以机床制造为例,德国机床采用经过30年应力消除的钢材制作导轨,以确保长期精度稳定,而国内企业往往难以达到这种高标准,甚至存在直接使用未经充分应力消除的钢材制作导轨的情况。这直接导致机床在使用一两年后,因应力变化而影响测量精度,发生精度漂移。此现象并非个例,也广泛存在于各类精密测量与测试设备中。国产设备在初期往往表现出色,但长期使用后精度下降的问题较为突出。尽管国家已建立了严格的检定校准制度作为外部保障,但提升设备自身的稳定性和可靠性才是治本之策。此外,在科研领域,前沿理论的探索与现场实际应用的紧密结合也至关重要。针对仪器设备在不同应用环境下的性能变化,特别是测量精度的波动及其对最终结果的潜在影响,亟需深入探究。当前,我国计量体系已臻完善,国家计量院专注于计量基准的研究,各省计量院则负责计量标准的制定。同时,众多高校与科研院所也在测量技术领域深耕细作。我们应凝聚各方智慧与力量,共同推动高精度测量技术及仪器的研发与转化进程,以切实满足企业及社会发展的实际需求。当前,国家高度重视这一领域的协同发展,通过NQI等支撑项目,积极促进产学研深度融合,确保企业界的广泛参与。”AI与量子测量赋能精密测量技术发展聚焦精密测量技术,仪器厂商正积极拥抱人工智能(AI)技术,通过深度融合与创新应用,实现测量精度与效率的双重提升。对此,马爱文秘书长认为,人工智能与精密测量之间相辅相成,不可分割。精密测量借助人工智能的算法优化,显著提升了测量精度;然而,若过度聚焦于人工智能,可能导致对测试技术基础工艺及零部件材料研究的忽视,从而限制了测量技术的整体进步。因此,他强调两者应形成良性的互动循环,人工智能为精密测量提供算法支持,精密测量则为人工智能算法提供精确数据,共同推动整个系统性能的大幅提升。在探讨精密测量的未来发展方向时,马爱文秘书长则表示:“量子测量技术无疑是一个极具潜力和前瞻性的领域。随着2018年国际单位制中七个基本单位全面基于基本物理常数重新定义,人类社会正式迈入了量子时代,极大地促进了量子测量技术的发展。量子测量技术,简而言之,是利用量子、原子、分子等微观粒子作为测量工具,依托其独特的物理特性(如体积小、能量高、带电性、磁性等)来精确感知和测量外界环境的变化。这一技术因其极高的灵敏度,在精密测量领域展现出前所未有的优势,被视为未来发展的重要方向。然而,量子测量仍需攻克诸多技术难题,如离子干涉、离子阱的精确控制、单控温色芯技术的突破等。这些技术挑战要求我们在研发过程中不断创新,攻克难关,以实现量子测量技术的突破与应用。尽管如此,量子测量的潜力和价值不容忽视。它将成为人类认知世界、利用自然规律的重要工具。因此,我衷心希望仪器仪表产业能够紧跟量子测量技术的发展步伐,积极投入研发创新,推出具有自主知识产权的量子测量产品与设备。”精密测量:筑牢数字化与智能化转型的基石2024年3月,工信部等七部门联合印发《推动工业领域设备更新实施方案》,围绕推进新型工业化,以大规模工业设备更新为抓手,实施制造业技术改造升级工程,以数字化转型和绿色化升级为重点,推动制造业高端化、智能化、绿色化发展。针对此重大举措,马爱文秘书长发表了深刻见解:“数字化转型是一个多维度、深层次的变革过程。基于我在工业计量与测量领域的研究,以及对众多工业企业的实地考察,我深刻体会到,我国工业发展尚处在1.0至2.0的初级阶段,数字化与智能化水平与国际前沿存在显著差距,这主要受限于历史工业基础薄弱。然而,值得注意的是,国内大型企业已积极投身数字化、智能化、网络化转型,并初显成效,特别是在汽车制造业中,智能化技术的应用彻底革新了这一传统行业。关于精密测量技术,对于大多数工业企业而言,当前或许并不需要过于高端的测量设备;但在高端装备制造领域,如芯片制造与航空航天关键部件(如齿轮)的制造中,高精度测量仪器不可或缺。这种高精度需求推动了精密测量技术的发展,反过来精密测量技术也促进了工业企业的智能化与快速化进程。传感器作为智能化的基石,其高精度制造同样离不开先进测量技术的有力支撑。因此,精密测量技术与工业智能化之间形成了相辅相成、共同发展的良性循环。工信部最新推出的大规模设备更新政策,旨在通过优化生产工艺与流程,引领工业企业借助数字化转型实现制造质量的提升。在此过程中,我强烈建议加强对测量仪器与设备的集成应用,将其直接嵌入生产流程,确保产品质量的显著提升。以汽车制造业为例,高精度测量技术是机床与机器人高效运作的关键。只有确保机器人装配精准无误,才能组装出高质量汽车。因此,我们必须将计量与高精度测试技术融入设备更新与工艺改造之中,确保每一次升级都是对品质追求的深刻实践,而非简单的设备替换。此外,国家大力倡导的数字化转型及大数据应用,其根基源自精准的测量技术,特别是稳定可靠的高精度数据。这些数据不仅是提升产品质量的基石,也是节能减排、精细化管理及应对气候变化等战略决策的重要依据。因此,我们呼吁将计量与测试技术贯穿于产品全生命周期的每一个环节,从设计、研发、制造到检验、报废,全程赋能产业升级,减少资源浪费,促进可持续发展。同时,这也为测量仪器制造企业与供应商带来了前所未有的发展机遇,但前提是他们必须持续提供高质量的产品与服务,以满足市场的测量需求。”采访中,马爱文多次强调,精密测量技术不仅是产业升级的基石,更是国家高端科研不可或缺的支撑。作为科学研究的先行者,高精度的测量仪器应广泛服务于各科研领域,提供可靠的测量手段。与此同时,智慧城市、智慧交通、医疗及生命科学等领域都离不开精密的测量设备与仪器。我衷心希望,全国的仪器仪表制造企业能够瞄准社会需求,研发出更多高质量、高性能的测量仪器设备,共同促社会进步与发展。
  • 阿泰可拟北交所上市,募资用于精密检测仪器生产基地建设项目
    近日,新三板创新层公司阿泰可发布公告,拟向不特定合格投资者公开发行股票并在北京证券交易所上市,发行股票不超过(10,000,000)股,发行底价为10.00元/股。阿泰可表示,本次向不特定合格投资者公开发行股票所募集的资金在扣除发行费用后拟 用于精密检测仪器生产基地建设项目,项目内容包括两个子项目:精密检测仪器智能制造项目、研发中心建设项目。序号项目名称总投资额(万元)募资投资金额(万元)1精密检测仪器智能制造项目10,063.649,000.002研发中心建设项目3,685.183,000.00合计/12,000.00阿泰可于2016年4月挂牌新三板,致力环境可靠性试验设备的研发、生产和制造,以及环境可靠性试验服务。2021年,实现营业收入1.61亿元,同比增长44.33%;净利润为2006.42万元,同比增长743.78%。2022年1月,进入北交所上市辅导期,辅导机构为西南证券。
  • 3分钟了解激光干涉仪——最精密的尺子
    本文作者:清华大学张书练教授1. 激光干涉仪的发展史做衣量身、体检量高都由尺子完成,这些日常的尺子的刻度是毫米。机械零件加工和检验都要用尺子,在机械制造企业,卡尺、千分尺随处可见,其精确度是0.1 μm,1 μm。1887年迈克尔逊(Michelson)和莫雷(Morley)研究以太[1]是否存在,使用了光。他们以光波长作尺子刻度测量了水平面和垂直面的光速之差,第一次否定了以太的存在。他们利用的是光的干涉现象,这就是光学干涉仪的诞生。注[1]:根据古代和中世纪科学,以太被称为第五元素,是填充地球球体上方宇宙区域的物质。以太的概念在一些理论中被用来解释一些自然现象,例如光和重力的传播。19世纪末,物理学家假设以太渗透到整个空间,以太是光在真空中传播的介质,但是在迈克尔逊-莫利实验中没有发现这种介质存在的证据,这个结果被解释为没有光以太存在。1961年研究人员发明了氦氖激光器,开始用氦氖激光器作为迈克尔逊干涉仪的光源,从而诞生了激光干涉仪。图1是迈克尔逊干涉仪简图。迈克尔逊干涉仪是普通物理的基本实验之一。但今天在科学研究和工业中应用的激光干涉仪出于迈克尔逊,但性能远远胜于迈克尔逊。图1 迈克尔逊干涉仪简图基本上,激光干涉仪都使用氦氖激光器的632.8 nm波长的光,橙红灿烂的光束射向远方,发散角可以小到0.1 mrad,光束截面的光斑均匀。氦氖激光器还可输出绿光、黄光、红外光,但只有632.8 nm波长的光适合作激光干涉仪的光源。其它类型的激光器,如半导体(LD)、固体激光器等的相干等性能都远不及氦氖激光器,研究人员多有尝试,但都没有成功。激光干涉仪有很多应用,但本质都是测量中学课本讲的“位移”,诸多应用都是“位移”的延伸和转化。激光干涉仪有两个主流类型:单频激光干涉仪和双频激光干涉仪。单频干涉仪能做的双频激光干涉仪都能做,但双频干涉仪能做的单频干涉仪不见得能做。由于历史、技术和商业原因,两种干涉仪都有着广泛应用。但在光刻机上,双频激光干涉仪独占市场。单频干涉仪不需要对市场上的氦氖激光器进行改造,直接可用。但双频激光干涉仪用的激光器需要附加技术使其产生双频(两个频率)。历史上,双频激光干涉仪测量位移的速度不及单频激光干涉仪,自发明了双折射-塞曼双频激光器,双频激光干涉仪的测量速度也达到每秒几米,与单频激光器看齐了。按产生双频的方法,双频激光干涉仪分为塞曼双频激光(国外)干涉仪和双折射-塞曼双频激光(国内)干涉仪。现在干涉仪的指标:最小可感知1 nm(十亿分之1 m),可以测量百米长的零件,且测量70 m长的导轨误差仅为几微米。2. 测量位移的干涉仪和测量表面的干涉仪?有几个概念的定义比较混乱(特别是有些研究发展趋势的报告),需要注意。一是“激光测距”和“激光测位移”没有界定,资料往往鹿马不分。二是不少资料所说“激光干涉仪”实际上包含两种不同的仪器,一种是测量面型(元件表面)的激光干涉仪,一种是测量位移(长度)的激光干涉仪。如海关的统计和一些年度报告往往混在一起。激光测距机发出的激光束是一个持续时间纳秒的光脉冲,利用光脉冲达到目标和返回的时间之半乘以光速得到距离,完全和光的干涉无关。尽管激光波面干涉仪和测量位移(长度)的干涉仪都是利用光干涉现象,但仪器的设计、光路结构、探测方式、应用场合几乎没有共同之处。激光波面干涉仪能够测量光学元件表面的形貌,光束直径要覆盖被测零件,在整个零件表面形成系列干涉条纹,根据测量条纹的亮度(也即相位)算出表面的形貌,其光束口径、零件直径可达百毫米;另一种则是测量位移(长度)干涉仪,光干涉发生在直径几毫米光路上,表现为只有光电探测器(眼睛)正对着射来的光线才能“看”到光强度的波动,由波动的整次数和(不足半波长的)小数算出被测件的位移。 3. 双频激光干涉仪的原理和构成当图1的可动反射镜有位移时,光电探测器光敏面会感受到的光强度正弦变化,动镜移动半个波长,光强变化一个周期。光电探测器将光强变化转化为电信号。如探测到电信号变化了一个周期,我们就知道动镜移动了半个波长。计出总周期数测得动镜的位移。 (1)式中:λ为激光波长,N 为电脉冲总数。今天的激光干涉仪使用632.8 nm波长的激光束,半波长即316.4 nm。动镜安装在被测目标上与目标一起位移,如光刻机的机台,机床的动板上。为了提高分辨力,半波长的正弦信号被细分,变成1 nm甚至0.1 nm的电脉冲,可逆计数器计算出总脉冲数,再由计算机计算出位移量S。也常用下式表示动镜的位移, (2)其中∆f为目标运动速度为V时的多普勒频移。式(1)和(2)是等价的,可以互相推导推出来,仅是表方式的不同。图2是今天的双频激光干涉仪框图。它由7个部分构成。图2双频激光干涉仪原理框图(1) 双频氦氖激光器氦氖激光器上有磁体。磁体为筒形,激光器上加的是纵向磁场,称为纵向塞曼双频激光器。四分之一波长(λ/4)片把激光器输出的左旋和右旋光变成偏振态互相垂直的线偏振光。前文所说的双折射-塞曼双频激光器则是在激光器内置入双折射元件(图内未画出),并加图2所示的磁条。双折射元件使激光器形成双频,横向磁场消除两个频率之间的耦合。双折射-塞曼双频激光干涉仪不需使用四分之一波长片。双频激光器是双频激光干涉仪的核心,很大程度上,它的性能决定激光干涉仪的性能,要求波长(频率)精度高,功率大,寿命长,双频间隔(频差)大且稳定,偏振状态稳定,两频率之间不偏振耦合。这一问题的解决是作者较突出的贡献之一。(2) 频率稳定单元它的作用是保证波长(频率)这把尺子的精确性,达到10-8甚至10-9,即4.74×1014的激光频率长期的变化仅1 MHz左右。(3) 扩束准直器实际上是一个倒装的望远镜,防止光束发散。要求激光出射80 m,光束光斑直径仍然在10 mm之内。(4) 测量干涉光路测量干涉光路包括:从分光镜向右直到可动反射镜(实际是个角锥棱镜),向下到光电探测器2。可动反射镜装在被测目标上(如光刻机工作台上的反射镜),目标的移动产生激光束的频移Δf,Δf和目标速度成正比,积分就是目标走过的距离(位移或长度)。积分由信号处理单元完成。(5) 参考光路参考光路由分光镜-偏振片-光电探测器1实现,参考光路中没有任何元件移动,它测得的位移是“假位移”真噪声。噪声来自环境的扰动。信号处理单元从干涉光路的位移中扣除这一噪声。(6) 温度和空气折射率补偿单元干涉仪测量的目标位移可能长达百米,空气折射率(及改变)和长度的乘积成为激光干涉仪的最主要误差来源之一。用传感器测出温度、气压、湿度,信号处理单元计算出空气折射率引入的假位移,并从结果中扣除。(7)信号处理单元光电探测器1和2,分别把信号f1-(f2±∆f)和f1-f2的光束转化为电信号,±∆f是可动反射镜位移时因多普勒效应产生的附加频率,正负号表示位移的方向。电信号经放大器、整形器后进入减法器相减,输出成为仅含有±Δf的电脉冲信号。经可逆计数器计数后,由电子计算机进行当量换算即可得出可动反射镜的位移量。环境温度,气压,湿度引入的折射率变化(假位移)送入计算机计算,扣除他们的影响。最后显示。相当多的应用要求计算机和应用系统通讯,实现对加工过程的闭环控制。4. 激光干涉仪的应用一般说来,激光干涉仪的主要用途是测量目标的运动状态,即目标的线性位移大小、旋转角度(滚转、俯仰和偏摆)、直线度、垂直度、两个目标在运动的平行性(度)、平面度等。无论光刻机的机台,还是数控机床的导轨(包括激光加工机床),不论是飞行物,还是静止物的热膨胀、变形,一旦需要高精度,都要用激光干涉仪测量,得到目标的运动状态。运动状态用由多个参数给出。以光刻机两维运动中的一个方向运动时为例,位移(走过的长度)、机台位移过程中的偏 转( 角 )、俯仰 ( 角 )和滚转(角)都需要测出。很多类型的设备需要测量,如各类机床、三坐标测量机、机器人、3D打印设备、自动化设备、线性位移平台、精密机械设备、精密检测仪器等领域的线性测量。图3(a)(b)(c)(d)(e)是几个应用的例子。美国LIGO激光干涉仪实验室宣称首次直接测量到了引力波(2016),使用的仪器是激光干涉仪,单程臂长4 km。见图4。图3 激光干涉仪几个应用的例子来源:(a)(b)(c)由北京镭测科技有限公司提供,(d)(e)来自深圳市中图仪器股份有限公司网页图4 LIGO激光干涉仪来源:https://www.ligo.caltech.edu/image/ligo20150731c 5. 双频激光干涉仪发展存在的问题(1)国内外单频和双频激光干涉仪的进展及问题多年来,国内外在单频和双频激光干涉仪方面进步不大,特例是双折射-塞曼双频激光器的发明。由于从国外购买的激光器不能产生大间隔的双频光,原有国内双频激光干涉仪的供应商基本停产。以前作为基础研究的双折射-塞曼双频激光器被推到前台。双频激光器是干涉仪的核心技术,走在了世界前端,也解决了国内无源的重大难题。北京镭测科技有限公司的开发、纠错,终于使双折射-塞曼双频激光干涉仪实现产品化,进入先进制造全行业,特别是光刻机。北京镭测科技有限公司双折射-塞曼双频激光器达到指标:频率间隔可在1~ 30 MHz之间选择,功率可达1 mW。 频率差与激光功率之间没有相互影响,没有塞曼效应的双频激光器高功率和大频率差不能兼得的缺点。尽管取得进展,但氦氖激光器的制造工艺等是个系统性技术问题,需要全面改善。特别是,国外双频激光干涉仪的几家企业的激光器都是自产自用,不对外销售,因此,我们必须自己解决问题。(2)业界往往忽略干涉仪的非线性误差很长时期以来,业界认为单频干涉仪没有非线性误差。德国联邦物理技术研究院(PTB) 经严格测试发现,单频干涉仪也存在几纳米的非线性误差,甚至大于10 nm。塞曼效应的双频干涉仪也有非线性误差,也是无法消除。对此干涉仪测量误差,大多使用者是不知情的。到目前,中国计量科学院的测试得出,北京镭测科技生产的双频激光干涉仪的非线性误差在1 nm以下。建议把中国计量科学院的仪器批准为国家标准,并和德国、美国计量院作比对。非线性误差发生在半个波长的位移内,即使量程很小也照样存在。图5 中国计量科学研究院:镭测LH3000双频激光干涉仪在进行测长比对6. 双频激光干涉仪的未来挑战本文作者从事研究双折射-塞曼双频激光器起步到成批生产双折射-塞曼双频激光干涉仪,历经近40年,建议加强以下研究。(1)高测速制造业的发展很快,精密数控机床运动速度已达几m/s,有特殊应用提出达到10 m/s的要求。目前单频激光的测量速度还没有超过5 m/s。双折射-塞曼双频激光干涉仪的测速也处于这一水平,但其频率差的实验已经达到几十MHz,有待信号处理技术的跟进发展,实现10 m/s以上的测量速度。(2)皮米干涉仪市场上的干涉仪基本都标称分辨力1 nm,也有0.1 nm的广告。需要发展皮米分辨力的激光干涉仪以满足对原子、病毒尺度上的观测要求。(3)溯源前文已经提到,小于半波长的位移是把正弦波动信号电子细分得到标称的1 nm,和真实的1 nm相差多少?没有人知道,所以需要建立纳米、皮米的标准。作者曾做过初步努力,达到10 nm的纯光学信号,还需做长期艰苦的研究。(4)提高氦氖激光器寿命在未来很长一段时间,氦氖激光器仍然是激光干涉仪最好的光源,但其漏气的特点导致其使用寿命有限,替换寿命终结的氦氖激光器导致光刻机停机,会带来巨大经济损失。因此,延长氦氖激光器寿命十分有必要。没有测量就没有科学技术,没有精密测量就没有当今的先进制造,为此作者最近出版了题名《不创新我何用,不应用我何为:你所没有见过的激光精密测量仪器》的书籍,书的主标题似是铭志抒怀,而实际内容是一本地道的学术专著,书籍内容为作者的课题组近40年做出的创新成果总结。作者简介张书练,清华大学教授,博导。曾任清华大学精密测试技术及仪器国家重点实验室主任,清华大学光学工程研究所所长,主要研究方向为激光技术与精密测量,致力于激光器特性的研究和把这些特性应用于精密测量,是国内外正交偏振激光精密测量领域的的主要创始人。
  • 激光精密测量技术及应用——第二届精密测量与先进制造网络会议报告推荐
    德国“工业4.0”与”中国制造2025“发展战略,对高端装备中的超精密测量精度要求越来越高。激光因其高方向性、高单色性、高相干性等特点,具有高准确度、非接触、稳定性好等独特优点,在超精密加工和测量领域应用广泛。激光干涉仪以光波为载体,利用激光作为长度基准,是迄今公认的高精度、高灵敏度的测量仪器。激光束通过分光镜后,分成两束激光(参考光束和测量),分别经两个角锥反射镜反射后平行于出射光返回,通过分光镜后进行叠加(两束激光频率相同、振动方向相同且相位差恒定,即满足干涉条件),产生相长或相消。反射镜每移动半个激光波长,将产生一次完整的明暗干涉现象,通过接收到的明暗条纹变化及电子细分,即可求得距离变化(距离=干涉条纹数*激光半波长)。激光干涉仪可配合各种折射镜、反射镜等来作线性位置、速度、角度、真平度、真直度、平行度和垂直度等测量工作。激光干涉仪原理构造激光测距仪是利用激光对目标的距离进行准确测定的仪器,根据测量原理分为脉冲法和相位法。脉冲激光测距法由于激光发散角小,激光脉冲持续时间极短,瞬时功率极大可达兆瓦以上,可以达到极远的测程,广泛应用在地形地貌测量、地质勘探、工程施工测量、飞行器高度测量、人造地球卫星相关测距、天体之间距离测量等方面。第二届精密测量技术与先进制造网络会议期间,清华大学与哈尔滨工业大学两位专家将分享激光精密测量技术、仪器及应用。部分报告预告如下,点击报名  》》》清华大学精密仪器系系副主任/副教授 谈宜东《激光干涉精密测量技术、仪器及应用》(点击报名)谈宜东,清华大学精密仪器系长聘副教授,博士生导师,副系主任;基金委优秀青年科学基金获得者,英国皇家学会牛顿高级学者,教育部创新团队负责人。中国电子信息行业联合会光电产业委员会副会长、中国仪器仪表学会机械量测试仪器分会常务理事。主要从事激光技术和精密测量应用等方面的研究工作。作为负责人承担国家自然科学基金,装发和科工局测试仪器领域关键技术攻关项目,科技部重点研发计划课题,军科委基础加强,重大科学仪器专项等多个项目。在Nature Communications, PhotoniX, Optica, Bioelectronics and Biosensors, IEEE Transactions on Industrial Electronics等期刊发表SCI论文100余篇,授权发明专利37项,在国际会议Keynote/Plenary/Invited报告60余次。先后获日内瓦国际发明展金奖,中国激光杂志社主编推荐奖,中国光学工程学会技术发明一等奖,中国电子学会技术发明一、二等奖多项。【报告摘要】 以传统激光干涉为引,介绍清华大学激光精密测量及应用团队在双频激光器、干涉仪及在光刻机中的精密测量应用,并拓展到空间引力波测量。针对传统干涉测量需要配合靶镜的局限性,提出激光回馈测量原理,实现了无靶镜纳米测量,攻克了航空航天、先进制造和国防安全领域的无靶镜测量难题,并开展了多种应用研究,包括:位移测量、激光侦听、高精度激光测距及雷达技术等。哈尔滨工业大学副研究员 杨睿韬《短脉冲光频梳激光测距技术》(点击报名)杨睿韬,哈尔滨工业大学副研究员,博士生导师。研究方向为超精密激光干涉测量,重点攻关短脉冲/光频梳生成与稳频、光梳激光测距等关键技术,承担国家重点研发计划课题/子课题、国自然面上等项目,参与国家科技重大专项、欧盟计量联合研究计划等项目。获中国计量测试学会科技进步一等奖(序4/6)、全国优秀博士学位论文提名等奖项。担任国际SCI期刊Photonics客座编辑。发表学术论文20余篇,申请发明专利10余项,出版专著1部。指导哈工大优秀本科/硕士毕业论文共5人,指导大学生光电设计竞赛国赛一等奖等2项。【报告摘要】 激光测距技术是大范围、高精度空间几何量测量的核心技术基础。短脉冲光频梳的诞生极大的推动了该技术领域的发展,其独特的时域短脉冲序列、频域等间隔梳状多光谱特征,不仅大幅提高了经典的飞行时间、调制波测相、多波长干涉等测距方法的性能,更引领了一系列新型激光测距方法的发展。本报告分析了短脉冲光频梳激光测距方法及趋势,介绍了项目组在短脉冲光频梳激光测距领域的最新进展。更多详细日程如下:第二届精密测量与先进制造主题网络研讨会报告时间报告题目报告嘉宾单位职称12月14日上午09:00-09:30纳米级微区形态性能参数激光差动共焦多谱联用测量技术及仪器赵维谦北京理工大学 光电学院院长09:30-10:00扫描白光干涉表面形貌测量技术:原理及应用苏榕中国科学院上海光学精密机械研究所研究员10:00-10:30先进封装工艺中三维几何尺寸监控的挑战与布鲁克白光干涉技术的计量解决方案黄鹤布鲁克(北京)科技有限公司应用经理10:30-11:00激光干涉精密测量技术、仪器及应用谈宜东清华大学 精密仪器系系副主任/副教授11:00-11:30关节类坐标测量技术于连栋中国石油大学(华东)教授12月14日下午14:00-14:30基于相位辅助的复杂属性表面全场三维测量技术张宗华河北工业大学教授14:30-15:00短脉冲光频梳激光测距技术杨睿韬哈尔滨工业大学副研究员15:00-15:30机器人精密减速器及关节测试技术程慧明北京工业大学 博士研究生15:30-16:00纳米尺度精密计量技术与国家量值体系施玉书中国计量科学研究院纳米计量研究室主任/副研究员16:00-16:30尺寸测量,从检验走向控制与孪生李明上海大学教授为促进精密测量技术发展和应用,助力制造业高质量发展,仪器信息网联合哈尔滨工业大学精密仪器工程研究院,将于2023年12月14日举办第二届精密测量技术与先进制造网络会议,邀请业内资深专家及仪器企业技术专家分享主题报告,就制造中的精密测量技术等进行深入的交流探讨。报名页面:https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/precisionmes2023/
  • 走进科技考古研究,谈与科学仪器的故事——访上海光学精密机械研究所科技考古中心李青会研究员
    p    span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 在“洛阳铲”、“分金定穴”、“摸金校尉”等荧屏印象之下,大众眼中,考古充满着神秘的色彩,是一个不折不扣的文学类学科。实则不然,考古自诞生以来,就与自然科学及科技手段有着密不可分的关系。改革开放以后,随着考古仪器设备的不断发展和多学科合作观念的深入,中国的科技考古逐步进入快速发展阶段。 /span /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "   在科技考古界分支——硅酸盐质文物研究领域,尤其是古代玻璃研究,有家机构不得不提,那就是上海光学精密机械研究所(以下简称“上海光机所”)。由于上海光机所较早介入该领域且积累了一系列优秀成果,在国内只要从事古代玻璃相关研究工作,就几乎很难避免引用上海光机所的相关成果。而仪器信息网本次采访的主人公——李青会研究员,就是在这里与科技考古结缘。采访中,李青会畅谈了自从事近二十年的科技考古工作,并为我们揭开了它神秘的面纱,包括与科学仪器等科技手段之间的故事。 /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 253px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/fd226901-6902-430f-8162-6689c5afa751.jpg" title=" 李老师.jpg" alt=" 李老师.jpg" width=" 450" height=" 253" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) text-align: center " 上海光学精密机械研究所科技考古中心李青会研究员 /span /p p   在内容展开之前,我们首先对李青会的研究领域分支做一个简要介绍。 /p p   李青会博士期间师从我国光学材料、非晶态物理学家干福熹院士,目前主要以丝绸之路(草原丝绸之路、绿洲丝绸之路、西南丝绸之路、海上丝绸之路)为主线,利用现代的分析技术(主要采用无损/微损分析技术,基于光学和光谱学技术构建文物的科学表征体系),研究丝绸之路沿线地区出土的相关文物材料。研究文物材料主要聚焦在无机材料中的古代硅酸盐材料(如玻璃、陶瓷、玉器、硅酸盐类颜料等)。研究内容是在系统整理古代玻璃、古代玉器等出土文物的历史文化背景材料基础上,与国外同时期或相近时期同类文物进行比较研究,将古代硅酸盐质文物的材料属性、加工工艺、产地和溯源研究、病害特征等物质属性研究与文物的社会属性研究有机结合,以求对古代社会生活、经济发展,以及相关的国内各地区间及中、外文化、技术交流有深入认识。 /p h1 label=" 标题居中" style=" font-size: 32px font-weight: bold border-bottom: 2px solid rgb(204, 204, 204) padding: 0px 4px 0px 0px text-align: center margin: 0px 0px 20px " span style=" font-size: 18px color: rgb(255, 0, 0) " strong span label=" 明显强调" style=" font-size: 18px font-style: italic font-weight: bold line-height: 18px " 结缘近20年:与科技考古的故事 /span /strong /span /h1 p    strong 学科前序:干福熹院士与古代玻璃科技考古 /strong /p p   20世纪50年代,干福熹院士最初加入中科院时,从事的是两大学科的研究:理学下的光学和凝聚态物理、工学下的材料科学与材料物理化学。 /p p   1959年,干福熹在苏联考察期间,与苏联著名古代玻璃科学家Besbrodov教授交流,Besbrodov教授曾问干福熹,“人们都在讲中国古代玻璃是公元6-7世纪从西方传入的,中国发明瓷器很早,为什么不会制造玻璃?” 干福熹当时对中国古代玻璃一无所知。但回国参观中国历史博物馆时,看到了战国时代的蓝色“琉璃”,干福熹便产生了一个想法,如果这是玻璃,那么中国古代玻璃产生的时间就更早了。从此,干福熹对中国古代玻璃产生兴趣并密切关注。此后,他在1964年和1979年先后两次拜访剑桥大学Joseph Needham教授,并获得中国洛阳金村古墓的玻璃成分与西方古代玻璃完全不同的信息。这更激发了干福熹对中国古代玻璃研究的兴趣,于是其研究领域进一步跨入了科技考古学中。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 299px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/40dbc5aa-0306-4062-a11d-8d791e952513.jpg" title=" 2012会议.jpg" alt=" 2012会议.jpg" width=" 450" height=" 299" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 2012国际古代玻璃学术研讨会 /span /p p   干福熹认为,科技考古的目的是保护历史文物和进行文明探源。在后来的学术研究中,干福熹成果丰硕,并多次主持了关于古代玻璃研究的国际研讨会,为中国古代玻璃研究作出了重要的贡献。 /p p   2002年,师从干福熹院士的李青会完成了博士学位,并开始协助干福熹进一步开展古代玻璃研究。由此缘起,李青会开启了他科技考古近20年的研究工作。 /p p   strong  缘起缘续:与科技考古这20年 /strong /p p   2002年,李青会师从干福熹院士完成博士学位后,开始迈入科技考古领域,这近20年的科技考古研究工作历程,大致可以用两个转变来概括,即从兼职到全职 从以化学成分特征分析等简单自然科学手段解决科技考古问题,到将文物历史背景、着色工艺、制作工艺等文物学、历史学与自然科学相融合方式来解决科技考古问题。 /p p   2002年开始,李青会由于人手不足,同时还要进行存储材料相关技术研究,古代玻璃相关的科技考古研究工作只能作为副业兼着做。到2004年前后,随着干福熹院士主导举办的一系列古代玻璃相关学术会议与论坛的开展,历史领域、科学技术领域、考古学领域等交叉领域专家开始不断交流与合作。此时,上海光机所与国内考古研究所、博物馆等相关文博单位也逐渐建立起联系,并开展了一系列合作。这样,科研机构与文博单位从两个相互独立的学科单位,经过合作研究中的不断磨合,互相关注各自需求,逐渐形成了合作共享的良好关系。经过一段时间的积累,上海光机所目前已经与国内大部分文博单位进行了合作。 /p p   2007年,李青会前往东京理科大学访学,同时参与两个课题方向,一是仪器开发(下一代扫描电镜系统、TES能谱仪等的开发及应用),二是科技考古。在之前五年科技考古研究经验与考古学家的合作积累下,李青会感到新的研究方向更加得心应手。随着科技考古研究的逐渐深入,李青会也逐渐认识到,他所从事的古代玻璃研究,若仅仅做化学成分特征研究,只是纯粹的数据获取,并不能更好的解决考古问题。于是,基于古代玻璃特色及与现代玻璃的区别,他将着色工艺、制作工艺等也逐渐列入到研究内容中,希望能更好的协助科技考古研究。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 299px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/01d7ce8d-f667-41a1-954e-1d33a9aa92be.jpg" title=" 玻璃珠.jpg" alt=" 玻璃珠.jpg" width=" 450" height=" 299" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 随州擂鼓墩M1(曾侯乙墓)出土的战国早期玻璃珠 /span /p p   2009年,李青会回国。此时,随着团队与科研力量的加强,他便逐渐专职开展科技考古工作,并在研究过程中认识到,在利用仪器检测手段获取广泛数据基础上,还需进一步解决考古学术问题,使得科技考古研究更加知其所以然、有据可依。比如对出土器物进行研究,要结合考古学对墓葬的背景材料或其他相关器物的认识,把古代玻璃研究得出的结论与考古学得出的结论进行比对才可以,这样就相当于利用成分分析等科技手段获得的补充数据去解决考古学的问题。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 202px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/c7a211f4-ecb2-4018-a6f7-c7642ce35bf1.jpg" title=" 玻璃珠研究.jpg" alt=" 玻璃珠研究.jpg" width=" 600" height=" 202" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center "    span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 著名的“蜻蜓眼玻璃珠”拉曼光谱现场测试照片 /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(127, 127, 127) " ( /span span style=" color: rgb(127, 127, 127) " 有文献记载“遂候以要做珠”,大家普遍认为曾侯用的这个“珠”可能是国产玻璃。但李青会团队通过结合这批玻璃器皿的乳浊、着色特征还有成分体系(利用拉曼光谱),证明这批玻璃珠由西方输入,而且很可能就在地中海东岸地区生产) /span /p h1 label=" 标题居中" style=" font-size: 32px font-weight: bold border-bottom: 2px solid rgb(204, 204, 204) padding: 0px 4px 0px 0px text-align: center margin: 0px 0px 20px " span style=" font-style: italic font-weight: bold line-height: 18px font-size: 18px color: rgb(255, 0, 0) " 神秘科技考古背后:多学科交叉与融合 /span /h1 p   干福熹院士曾表示,科技考古要人文科学与自然科学相结合,要做无损分析,要不断改进研究方法,中国考古的成果要拿到世界的环境下对比。正如所言,科技考古的多学科融合,在上海光几所科技考古中心不仅体现在自然科学与历史学、文物学等人文科学的融合,也体现在团队人才培养的“文理全才”。 /p p   strong  科技考古的升级——多学科融合 /strong /p p   据了解,上海光机所科技考古中心采用的自然科学与考古学、历史学领域的文理交叉融合研究的方法,在国内是比较成功的,也是比较先进的。学科融合不仅体现在学术上的相互借鉴,更体现在科技考古工作中与考古学家或历史学家的交流。通过彼此的借鉴与交流,科技考古便从单纯的数据获取为主,升级到满足自然科学与人文科学双方的需求,从而实现真正的学科融合。 /p p   李青会表示,“我们是用现代科学技术分析古代材料,实际上从学科角度来说,它就是一个材料学的一个研究思路和一个科学分析仪器方法选择的问题。而解决完材料学研究思路与仪器选择后,融合人文科学进一步研究,才能让自然科学获得的数据在科技考古中获得真正意义。“ /p p   学科的融合对科技考古意义重大,比如分析器具的来源问题,就需要对器具的器形纹饰特征和科技的结论结合起来。法门寺地宫里面有一套玻璃茶托和茶盏,在当时没有科技考古检测情况下,由于唐代盛行喝茶,有瓷器,所以大家认为这两种玻璃是国产的。但李青会团队对样品检测后,发现这两种玻璃都是从西方输入的伊斯兰玻璃,并不是国产的。 /p p    strong 多元融合下的特殊需求——“文理全才” /strong /p p   上海光机所之所以较短时间内在科技考古领域取得不错的成绩,除了光机所在仪器开发应用方面的优势,在人才培养方面重视“文理全才”也是一个重要因素。 /p p   据介绍,科技考古团队的研究生都是理工类出身,他们在仪器应用方面就具有了一定优势。同时,科技考古研究组与其他小组还有一个很大的不同,就是内部主导的科研数据都是研究人员自己获取,而不是交给测试员。另外,研究人员基本上都要接触文物,所以无论之前是学光学的还是学材料或分析的,每个人最终都要补上考古历史的知识,与检测样品相关的考古历史学背景知识都要增强。这就相当于团队中每个人都需要走完样品检测、样品历史背景资料了解,检测和数据的解析等全部流程,需要从头到尾参与,而不是每人只负责其中的某个流程,这就要求研究人员必须成为科技考古的“文理全才”。 /p h1 label=" 标题居中" style=" font-size: 32px font-weight: bold border-bottom: 2px solid rgb(204, 204, 204) padding: 0px 4px 0px 0px text-align: center margin: 0px 0px 20px " span style=" font-size: 18px color: rgb(255, 0, 0) " strong span label=" 明显强调" style=" font-size: 18px font-style: italic font-weight: bold line-height: 18px " 科技考古与科学仪器那些事 /span /strong /span /h1 p   strong  科技考古实验室的仪器“很忙” /strong /p p   李青会表示,科学仪器对于科技考古十分重要,是获取数据信息的主要工具。“除了节假日,我们的仪器基本是保持开机状态的,使用十分频繁。对于我们来说,古代玻璃研究的每一项检测都需要信息,如果某个仪器一周不能工作,相当于我们研究的许多数据获取就停滞了。所以,实验室的仪器基本上一年都在工作状态中。” /p p    strong 科技考古都用哪些仪器?与其他领域有啥不一样? /strong /p p   由于科技考古的样品对象比较特殊,比如相对完整的文物或者级别比较高的文物,这样的样品不能随意损坏或丢弃,所以我们对仪器技术就有了一定的要求,尤其越珍贵的文物样品,我们所选择的仪器检测技术局限性就越大。上海光机所科技考古中心经过经过多年的系统调研和实践应用,最终总结出来光学和光谱分析技术(包括需要取样、无损的,或只需要少量,比如激光剥蚀等)是比较适合的检测技术。 /p p   李青会表示,“我们实验室应用最广泛的仪器,主要是化学成分分析类的,因为无论是无机质文物、金属还是非金属,要测合金比例或玉石的元素组成等都涉及到成分分析。对于古代玻璃无机材料,最普遍的还是能量色散型X射线荧光光谱仪,因为这种仪器即可以是大型的,也可以是便携的,比较实用。” /p p   上海光机所利用自身在光学仪器研发方面的优势,逐渐将一系列以往在材料科学领域的科学仪器检测方法系统地引入到科技考古行业中,并从基础研究到推广应用都做了大量工作,比如推动激光拉曼技术、光学相干断层扫描(OCT)技术等的大面积应用和组合使用。 /p p   那么,科技考古的科学仪器应用与其他领域有什么不同呢? /p p   首先看看检测流程。检测流程往往影响最终的获取信息,比如陶瓷做热释光,由于外界辐射对其影响较大,检测流程就需要先做热释光,再做X射线荧光成分分析,顺序颠倒就会对后期释光剂量有影响。 /p p   定量标准也不同。由于文物样品特殊性,许多材料需要针对不同物质做相应定量标准,这就涉及到基础标准物质的研发,或者是校准方法的制作。因为只有统一的标准参考样品,才能和别人的数据共享。另外,仪器中若没有古代颜料等样品对应的数据库选择,还需要去做数据库图谱管理工作。 /p p    strong 科技考古仪器选购、应用二三事 /strong /p p   所谓科技考古仪器的选购,就是根据考古科技的实际需求,选择现有的或进行一定改进的仪器设备,并在实践应用中摸索出合理的技术方法的组合。李青会认为,“选择适合的仪器方案,并不是越高端越好。为了减少国家科技资源浪费,我们在购买仪器设备之前,至少在已经配置相关产品的三家以上单位,拿样品去做测试评估。” /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 253px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/814c2af5-5365-4c33-915c-17509669dc09.jpg" title=" 李老师研究.jpg" alt=" 李老师研究.jpg" width=" 450" height=" 253" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 李青会老师与XploRA& #8482 /span /p p   比如拉曼光谱仪(XploRA)的引进,在引进前,相关文物材料的结构分析是由粉末X射线衍射仪(XRD)承担的。虽然XRD分辨率很高,但对粉末样品百分含量有要求,比如5%或以下就探测不出来,这对文物检测是很不方便的。而且XRD对于大尺寸样品也受样品槽的限制。而显微拉曼光谱技术则有微区分析、灵敏度高、无损等优势,可分析小量样品,甚至是微量样品,这对考古类珍贵样品分析来说是至关重要的。 /p p   在仪器附加功能的选配方面,也需要根据需求选配。李青会讲到“还以XploRA为例,起初实验室使用的是其反射照明模式观察和定位样品,在与HORIBA产品人员的一次交流中,了解到了XploRA的透射照明模式,在增加了该透射功能后,对于半透明和透明的样品,如宝石内部的包裹体特征就很容易观察清楚,从而可以方便地对样品内部细节进行表征。而XploRA的另外一个特色——针孔共聚焦功能,可以获取亚微米级别的空间分辨率,对于不能破损、透明或半透明的样品,激光能穿透到特定样品深度,获取该深度的样品信息,实现样品内外层组成物相的差异分析,特别是对需要分析分层范围、分层厚度在仪器共焦范围(亚微米)之内的时候,这个功能十分管用。” /p h1 label=" 标题居中" style=" font-size: 32px font-weight: bold border-bottom: 2px solid rgb(204, 204, 204) padding: 0px 4px 0px 0px text-align: center margin: 0px 0px 20px " span style=" font-style: italic font-weight: bold line-height: 18px font-size: 18px color: rgb(255, 0, 0) " 关于中国科技考古发展 /span /h1 p    strong 中国科技考古现状:蓬勃发展 /strong /p p   李青会表示,党的十八大以来,习近平总书记高度重视文化自信这一更基本、更深沉、更持久的力量,并多次就传承中华优秀文化发表重要讲话,而文物又是历史文化信息的一个重要载体。在国家高度重视下,我国有越来越多的高校开设了科学技术史、文化遗产,或文化遗产保护等相关学科,去年就增加约六七十所,比如浙江大学、复旦大学、上海交通大学等。 /p p   相关人才得到培养的同时,国家还在省一级博物馆、考古所等投入大量资金,大大提高了科研设备硬件水平,如许多综合类的科研设备都达到了千万元级别。从硬件条件方面,我国已经赶上甚至超过国外水平,包括相关高校院所相关文物研究设备条件在国际上都是不弱的。 /p p   这些都说明我国科技考古正处于蓬勃发展的时期。 /p p   strong  我国科技考古发展的一些建议 /strong /p p   虽然我国科技考古呈现繁荣发展景象,但也存在一些不足。李青会也就此谈了一些看法和建议。 /p p   人才缺乏导致仪器利用率低。由于文物单位相关工作人员,有的是文科背景出身,有的是仪器等理工背景出身,这就需要把他们培养成即懂文物本身,又懂仪器等科技方法的综合人才,这是比较难的,国内整体上也比较缺乏此类人才,这也直接导致了科学仪器利用率不高,造成一定资源闲置浪费等问题。而提高一系列供应效率,集中人员、技术、仪器装备等力量共享利用就是一个很有效的方案。欧美在这方面做的就比较好,集中人才、仪器设备等各方力量开展研究,在一些重要的文化遗产保护或科技考古研究中就发挥了重要作用。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 253px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/ab0c8388-1884-4ef5-a9b4-0e4c87121c16.jpg" title=" 实验室介绍.jpg" alt=" 实验室介绍.jpg" width=" 450" height=" 253" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 李青会老师介绍实验室 /span /p p   文物监管比较严。我国的现状是,往往文物越珍贵,监管的就越严。在文化遗产对社会资源敞开研究程度角度讲,我国与国外还有差距。虽然我们也在开放方面采取一些措施,但总体来讲,在资源公众开放利用,加强其价值方面,我们还是比国际发展的步调要缓慢,在此方面,我国还要做更多努力。 /p p br/ /p
  • 高精密半导体激光系统的研制
    成果名称 高精密半导体激光系统的研制 单位名称 北京大学 联系人 马靖 联系邮箱 mj@labpku.com 成果成熟度 &radic 研发阶段 □原理样机 □通过小试 □通过中试 □可以量产 成果简介: 在新一代高精度卫星全球定位系统中,星载原子钟、新一代原子干涉仪、新一代重力测量仪等精密测量设备都迫切需要频率稳定度高、对参考谱线具有自动识别功能的高精密外腔半导体激光器。此外,发展具有我国自主知识产权的高精密半导体激光技术,使我国摆脱此类高端激光依赖进口的被动局面,将为我国新一代的高精度卫星全球定位系统、环境检测技术和生物检测技术等高新技术的发展打下坚实的基础。 北京大学信息科学与技术学院陈徐宗教授申请的&ldquo 高精密半导体激光系统的研制&rdquo 项目,以研制具有国际先进水平的高精度可调谐半导体激光器和高精度倍频激光器为目标,瞄准该课题中的关键技术,着力解决高精度可调谐外腔半导体激光器的光栅反馈的稳定性、宽连续可调谐范围、中心波长范围等核心问题。 2009年,该项目获得了北京大学&ldquo 仪器创制与关键技术研发&rdquo 基金资助。在基金的资助下,通过关键器件的购置和实验材料的加工,课题组开展了一系列富有成效的工作,包括:外腔半导体激光头的研制、精密电源与高精密频率控制器的研制、精密光谱监测系统的研制、激光倍频光学系统的研制、倍频腔稳频电路的设计和精密控温器的研制等,实现了激光自动锁频、连续稳频、迁谱线智能识别等创新功能。在未来的工作中,课题组将进一步提升该系统的稳定性和可靠性,优化相关工艺设计,推动高精密半导体激光技术的发展与产业化。 应用前景: 在新一代高精度卫星全球定位系统中,星载原子钟、新一代原子干涉仪、新一代重力测量仪等精密测量设备都迫切需要频率稳定度高、对参考谱线具有自动识别功能的高精密外腔半导体激光器。
  • 安捷伦科技推出模块化实时PCR系统,具有精密的光学系统和可靠的热均一性
    安捷伦科技推出模块化实时PCR系统,具有精密的光学系统和可靠的热均一性该系统具备高分辨率,通道间的干扰更少 2014年10月17日,北京——安捷伦科技公司(纽约证交所: A)于近日推出AriaMx系统,该系统是首台用于实时聚合酶链反应(PCR)的仪器,具有光学模块易于更换的特点,可通过高分辨率熔解进行基因型分析、应用于基因表达分析、病原体检测和多种复杂研究应用。 安捷伦诊断和基因组学事业部高级市场总监Alessandro Borsatti表示:“用户对此创新型系统进行功能扩展就如同更换打印机墨盒一样简单。仪器经设置后最多可检测和显示六种荧光,如需更多荧光素时,独特的模块化设计可轻松实现扩展。” 可扩展的光学卡夹能够支持模块化仪器类型,用户得以尽可能多或尽可能少地过滤条件快速高效地对系统进行定制,从而满足各自的应用需求。这种模块化使系统成为运行多种应用程序类型的中心实验室与研究员的理想之选,并在满足他们当前与未来需求时提供更大的灵活性。AriaMx系统的特性有: 最多支持六个通道同时使用,并能获得更高的光学分辨率,以便在每个通道中获取清晰、明确的数据; 具备快速的分析时间和Brilliant超快速qPCR试剂,可实现快速、全面的工作流程; 提供业界最全面的一体式诊断系统,具有两种模式:耗时约 1 分钟的快速预测试,涵盖 60 多种性能属性;以及30分钟的全面测试,涵盖120多种属性。一体化诊断能够在问题变得严重之前查明潜在的问题; 简便易用的软件采用了与Stratagene相似的直观界面,使研究人员信心十足地设置、查看并分析任意分析过程的数据 ; 该系统还包括HRM功能和先进的报告功能。 安捷伦科技副总裁、诊断和基因组学事业部总经理Jacob Thaysen表示:“我们十分荣幸能再一次为市场带来Stratagene 的强大酶工程专业技术及精密仪器和软件。我们更要承载现有的成就,在实验室技术方面利用安捷伦先进的创新技术不断发展。” 该系统通过全球测试用户的广泛验证,期间运用了100,000 多个样本,14种不同检测和不同试剂。 了解有关AriaMx的更多信息,请访问www.agilent.com/genomics/ariamx。 关于安捷伦科技 安捷伦科技公司(纽约证交所:A)是全球领先的测试测量公司,同时也是化学分析、生命科学、诊断、电子和通信领域的技术领导者。公司拥有 20,600 名员工,遍及全球 100 多个国家,为客户提供卓越服务。在 2013财年,安捷伦的净收入达到 68亿美元。了解关于安捷伦的详细信息,请访问www.agilent.com.cn。 安捷伦于2013年9月19日正式宣布拆分为两家上市公司,并通过免税剥离方式拆分出电子测量公司。新的电子测量公司名称为Keysight Technologies(是德科技)。预计整个拆分将于2014年11月初完成。前瞻性陈述 此新闻内容包括1934年《证券交易法》中规定的前瞻性陈述,并受由此创建的安全港规则约束。此处的前瞻性陈述包括但不限于:安捷伦的电子测量业务分离的相关信息、未来收入、利润和盈利能力,未来对公司产品和服务的需求,以及客户预期。这些前瞻性陈述包括可能导致安捷伦的业绩与管理层当前预期产生巨大差异的风险和不确定因素。这些风险和不确定因素包括但不限于:客户业务实力不可预见的变化;对当前以及新产品、技术和服务的需求不可预见的变化;客户的购买决策和时机,以及我们不能实现由于整合和重组活动所带来的预期节省的风险。 此外,安捷伦面临的其他风险包括安捷伦向证监会提交的文件中详细说明的风险,包括我们最近提交的Form 10-K和Form 10-Q。前瞻性陈述是以对安捷伦管理层的信念和假设以及现有的信息为基础。安捷伦概不承担向公众更新或修改前瞻性陈述的义务。 编者注:更多有关安捷伦科技公司的技术、企业社会责任和行政新闻,请访问安捷伦新闻网站:www.agilent.com.cn/go/news。
  • 科众精密仪器-光学接触角测量仪原理
    科众精密-光学接触角测量仪原理 接触角是液体在液固气三态 交接处平衡时所形成的角度,液滴的形状由的表面张力所决定,θ 是固体被液 体湿润的量化指标,但它同时也能用于表面 处理和表面洁净的质量管控,表面张力 液体中的分子受到各个方向 相等的吸引力,但在液体表面的分子受到液体分子的拉力会大于气体分子的拉力,所以 液体就会向内收缩,这种自发性的收缩称之为表面张力 γ。对于清洗性,湿润度,乳化作用和其它表面相关性质而言,γ 是一个相当敏感的指标 悬垂液滴量测法悬垂液滴测量能提供 一个非常简便的方法来量测液体的表面张力 (气液接口) 和两个液体之间的接口张力 (液液接口) ,在悬垂液滴量测法中,表面张力和界面张力值的计算是经由分析悬吊在滴管顶端 的液滴的形状而来,接触角分析可依据液滴的影像做 杨氏议程计算 表面张力和接口张力。这项技巧非常的准确,而且在不同的温度和压力下也可以量测。 前进角与后退角使用在固体基板上的固着液滴可以得到静态的接触角。另外有一种量测方式称之为动态接触角,如果液固气三态接触的边界是处于移动状态,所形成的角度称之为前进角与后退角,这个角度的求取是由液滴形状的来决定。另外,固体样品的表面张力无法被直接量测,要求取这个值,只要两种以上的已知液体, 就可求得固体表面的临界表。以下是通过接触角测量仪测量单位济南大学材料学院设备序号5设备名称接触角测定仪 数量1调研产品(品牌型号)科众KZS-20共性参数1. 接触角测量范围:0~180°,接触角测量分辨率:±0.01°,测量精度±0.1°。2. 表界面张力测量范围和精度:0.01~2000mN/m,分辨率:±0.01mN/m。3. 光学系统:变焦镜头(放大倍率≧4.5倍),前置长焦透镜,通光量可调节。4. 高清晰度高速CCD,拍摄速度可达1220张图像/S,像素最高可达2048 x 1088。5. 光源:软件可调连续光强且无滞后作用的光源。6. 注射体积、速度可以软件进行控制;注射单元精度≤0.1uL;注射液体既可通过软件,亦可通过手动按钮控制液体注射。7. 注射单元调节:注射单元可进行X-、Y-、Z-轴准确调节;8. 整个注射单元支架可以旋转90°调整。9. 滚动角测量:自动倾斜台(整机倾斜),可调节倾斜角度范围≥90°,可测量滚动角。10. 接触角拟合方法:宽高法、椭圆法、切线法、L-Y法11. 动态接触角计算:全自动的动态接触角测量,软件控制注射体积、速率、时间,自动计算前进角和后退角。12. 表面自由能计算:9种可选模型计算固体表面自由能及其分量,分析粘附功曲线、润湿曲线。13. 具有环境控温功能,进行变温测试(0-110 oC), 分辨率0.1K。14. 品牌计算机: i7 4790 /8GB内存/1TB(7200转)硬盘/2G独立显卡/19英寸液晶显示器/DVD刻录光驱。15. 必备易耗品(供应商根据投标产品功能提供)16. 另配附件,要求:进口微量注射器3个,备用不锈钢针6根,一次性针头100根、适合仪器功率的稳压电源(190-250V)1台、配置钢木结构实验台( C型钢架、钢厚≥1.5mm,长2m、宽0.75m,板材采用三聚氰胺板,铝合金拉手,铰链采用国际五金标准,抽屉三阶式静音滑轨、抽屉负重≥25KG,含专用线盒,可安装5孔或6孔插座,优质地脚)。17. 售后服务:自安装调试验收完毕后之日起24个月内免费保修;每年提供至少一次的免费巡检。
  • Hakuto 离子蚀刻机 20IBE-J 用于光学器件精密加工
    Hakuto 离子蚀刻机 20IBE-J 用于光学器件精密加工某光学器件制造商采用伯东 Hakuto 离子蚀刻机 20IBE-J 应用于光学器件精密加工, 通过蚀刻工艺提高光学器件的聚酰亚胺薄膜的表面光洁度.Hakuto 离子蚀刻机 20IBE-J 技术参数Φ4 inch X 12片基片尺寸Φ4 inch X 12片Φ5 inch X 10片Φ6 inch X 8片均匀性±5%硅片刻蚀率20 nm/min样品台直接冷却,水冷离子源Φ20cm 考夫曼离子源 Hakuto 离子刻蚀机 20IBE-J 的核心构件离子源采用的是伯东公司代理美国 考夫曼博士创立的 KRI考夫曼公司的射频离子源 RFICP220伯东 KRI 射频离子源 RFICP 220 技术参数:离子源型号RFICP 220DischargeRFICP 射频离子束流800 mA离子动能100-1200 V栅极直径20 cm Φ离子束聚焦, 平行, 散射流量10-40 sccm通气Ar, Kr, Xe, O2, N2, H2, 其他典型压力中和器LFN 2000 采用伯东 Hakuto 离子蚀刻机 20IBE-J 可以使 PV、RMS分别为1.347μm和340nm的粗糙表面, 通过蚀刻其粗糙度可降低至75nm和13nm PV、RMS分别为61nm和8nm的表面, 其粗糙度可降低至9nm和1nm. 该刻蚀工艺能有效提高光学器件聚酰亚胺薄膜的表面光洁度. 若您需要进一步的了解详细产品信息或讨论 , 请参考以下联络方式 :上海伯东 : 罗先生 台湾伯东 : 王女士T: +86-21-5046-1322 T: +886-3-567-9508 ext 161F: +86-21-5046-1490 F: +886-3-567-0049M: +86 152-0195-1076 M: +886-939-653-958ec@hakuto-vacuum.cn ec@hakuto.com.twwww.hakuto-china.cn www.hakuto-vacuum.com.tw伯东版权所有, 翻拷必究!
  • 汗诺精密增力电动搅拌器现货促销,欢迎抢购
    上海汗诺仪器有限公司专业仪器设备生产商,汗诺仪器研发生产的精密增力电动搅拌器,功率小动力强,噪音低,寿命长,众多科研机构院校选择使用汗诺电动搅拌器,欢迎致电咨询,现现货特价供应,时间有限,速速抢购:18621653239 薄利明 电动搅拌器是在大功率电动搅拌的基础上改进而成,设有机械定时,搅拌棒选材不锈钢,有优越的抗腐蚀性能,操作简便,运转平衡,无级调速,小而强有力的马达能在较广的速度范围内对高粘度的液体溶液进行稳定精密的搅拌。转速有数字显示,准确、直观。特别适合搅拌大体积的样品,是石油、化工、冶金、纺织、食品、医药卫生、环保、生化实验室、分析室、教育科研的必备工具。 电动搅拌器JJ-40W功率:40W定时范围0~120分调速范围0~3000转/分580元JJ-60W功率:60W定时范围0~120分调速范围0~3000转/分620元JJ-90W功率:90W定时范围0~120分调速范围0~3000转/分680元JJ-100W功率:100W定时范围0~120分调速范围0~3000转/分800元JJ-160W功率:160W定时范围0~120分调速范围0~3000转/分1560元JJ-200W功率:200W定时范围0~120分调速范围0~3000转/分1900元JJ-300W功率:300W定时范围0~120分调速范围0~3000转/分2300元主要特点:【1】采用低压直流无刷电机驱动,无火花,力矩大,效力高,调速性好。【2】搅拌棒和叶片为优质不锈钢材料,耐腐蚀。【2】搅拌轴最大力矩: 0.7Nm。【4】适用介质粘度:0~100000mpas。
  • 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
  • 沃特世推出Arc Premier系统,助力提升色谱结果精密度和可靠性
    适合多种应用场景且具有重现性高、稳定性佳及无损速度和性能的特点近日,沃特世公司(纽约证券交易所代码:WAT)隆重推出全新Waters Arc Premier系统,这不仅是一款率先针对2.5-3.5 µm色谱柱进行色谱分离优化的液相色谱系统,而且采用了沃特世创新的MaxPeak高性能表面(HPS)技术,可匹配沃特世现有MaxPeak Premier色谱柱。该新系统几乎能彻底消除样品分析物与仪器和色谱柱硬件之间的表面相互作用,从而节省实验室耗费在钝化操作上的时间和资金成本,并让分离结果更加可靠。图. Waters Arc Premier液相色谱系统当分析方法无法重现预期结果,例如样品中已知的低浓度目标分析物缺失或者检测不到某种杂质时,方法开发和质量控制实验室的分析科学家们往往需要耗费数小时甚至数天来重新运行分析方法或进行问题排查。Waters Arc Premier系统和配套色谱柱旨在帮助开发、转移和运行色谱方法的科学家加快速度、提升结果一致性和可靠性,这也是业务和实验室运营的核心。 沃特世公司总裁兼首席执行官Udit Batra博士表示:“液相色谱结果容不得半点错误。举例来说,如果遗漏或低估药物制剂中的某种杂质,或者由于分析方法的变异性而错过产品放行时间,其后果都是实验室难以承受的。一直以来,分析物/表面相互作用影响着灵敏度和重现性,以及长达数天的分离方法钝化步骤都是困扰大小型实验室的棘手问题。Arc Premier系统与色谱柱相结合,为药物分析树立了全新标杆,不仅增强了科学家对分析结果的信心,同时还能降低成本,缩短产品上市时间。”Arc Premier系统有助于科学家在开发稳定性测试方法、表征杂质以及按法规要求采集产品放行数据时,获得重现性和重复性均十分出色的结果。这套组合解决方案能在保持系统性能稳定的前提下展现良好的重现性,运行多次分析仍可确保色谱结果准确、一致。百时美施贵宝公司(Bristol Myers Squibb)科学副总监Jonathan Shackman表示:“对于力求获得良好峰形和回收率的分离科学家来说,如何减少分析物与色谱柱和系统之间的不良相互作用是长期存在的一大困扰。既能保留不锈钢材料的各种性能优点,又能减少甚至消除这种次级相互作用,此类材料改性技术可谓具有革命性意义。这项技术不仅省去了内部钝化程序,而且无需使用流动相添加剂预防螯合作用,其潜力之大,着实令人振奋!”通过消除分析物与金属之间的相互作用改善结果MaxPeak HPS是Waters MaxPeak Premier系统和色谱柱所采用的特殊有机/无机杂化表面技术。它能在样品与系统和色谱柱的金属表面之间形成屏障,从而减少甚至彻底消除非特异性吸附。该技术具有诸多优势,包括:- 提高分析物回收率,有助于更精准地定量†- 检测器灵敏度可提升多达5倍,具体取决于分析物对金属表面的敏感程度†- 系统间重现性可提升多达10倍†- 用户间重现性可提升多达100倍†- 由于省去了系统钝化和色谱柱平衡步骤,每次分析有望节省2-3天的时间,从而大幅提高工作效率和盈利能力MaxPeak Premier色谱柱 — 拨云见日,洞见真知MaxPeak Premier色谱柱在设计时充分考虑了通用性,非常适合需要降低变异性风险和节省时间、同时又希望提高回收率和灵敏度的色谱工作者。Arc Premier系统目前可用的色谱柱包括Atlantis Premier、XBridge Premier和XSelect Premier系列的MaxPeak Premier 2.5 µm色谱柱。沃特世现已开始向全球供应Arc Premier系统和MaxPeak Premier色谱柱。其他参考资料- 详细了解Waters Arc Premier系统 - 阅读沃特世博客文章:Arc Premier Solution Improves Data Quality for Challenging Compounds(《Arc Premier解决方案助力改善棘手化合物的数据质量》)- 注册观看沃特世Arc Premier系统发布网络研讨会活动视频 关于沃特世公司(www.waters.com)沃特世公司(纽约证券交易所代码:WAT)是全球先进的专业测量仪器公司,作为色谱、质谱和热分析创新技术的先驱,沃特世服务生命科学、材料科学和食品科学等领域已有逾60年历史。沃特世公司在35个国家和地区直接运营,下设14个生产基地,拥有7,400多名员工,旗下产品销往100多个国家和地区。关于沃特世中国自上世纪80年代进入中国以来,沃特世的规模与实力与日俱增,在大陆及香港、台湾均设有运营中心,拥有六百多名本地员工,并在上海、北京、广州、成都设立实验中心和培训中心。自2003年成立沃特世科技(上海)有限公司以来,今天的中国已成为沃特世全球营收仅次于美国的第二大市场。作为分析科学家的合作伙伴,沃特世始终坚持提高本地技术能力、支持本地技术人才培育,并推动制药、食品安全、健康科学、环境保护等相关行业标准和法规的建立和完善。凭借出众的人才与全球布局,沃特世已经为其商业合作伙伴创造了显著的价值,并致力于满足广大中国消费者对更美好生活的需求。------------†结果基于沃特世实验室检测:使用标准UHPLC系统和色谱柱分析含金属敏感化合物的样品,并将所得结果与采用MaxPeak HPS技术的Arc Premier系统和色谱柱相比较。分析物回收率、检测器灵敏度、批间精密度、系统间重现性和用户间重现性取决于分析方法、分析物和操作人员。
  • 科众精密-分享接触角测量仪在材料科学中的应用
    科众精密是一家专业生产接触角测量仪的公司。在材料科学领域中,接触角测量仪具有非常广泛的应用,下面我们来介绍一下接触角测量仪在材料科学中的应用。接触角是指液体和固体接触面上的夹角,是表征液体在固体表面上的吸附、润湿、渗透和浸润特性的重要指标。接触角测量仪通过测量液滴在固体表面上的接触角来研究固体表面的性质和液体在固体表面上的相互作用。具体应用如下:表面能测量:接触角测量仪可以测量固体表面的表面能,即表面自由能。表面自由能是表征固体表面化学性质的重要参数,它可以用来预测液体在固体表面上的吸附、润湿、渗透和浸润等特性。表面改性:接触角测量仪可以研究表面改性技术对固体表面的影响。例如,通过在固体表面引入特定化学官能团,可以改善其润湿性能和耐水性能,从而改善其在液体介质中的应用性能。涂层材料研究:接触角测量仪可以用来研究涂层材料的润湿性能和耐腐蚀性能。例如,通过测量涂层表面的接触角,可以评估其抗水、抗油和抗化学腐蚀性能。纳米材料研究:接触角测量仪可以用来研究纳米材料的润湿性能和表面性质。由于纳米材料表面积大,表面性质较为特殊,因此接触角测量仪可以提供非常有价值的研究数据。界面现象研究:接触角测量仪可以用来研究液体和固体界面上的各种现象,例如界面张力、表面扩散和相互作用力等。这些研究数据对于理解物质的分子结构和表面性质具有非常重要的意义。综上所述,接触角测量仪在材料科学中具有非常广泛。
  • 高精密3D打印助推精密零部件低成本快速交付
    导语: 制造业是国家生命的命脉,精密制造是未来制造业发展的一种趋势。2018年,全球精密机加工市场规模达到2160亿美元,同比增长1.9%。精密制造业覆盖航空、医疗、汽车、消费电子、通信等各个领域。现阶段,中国精密制造业总体呈现区域发展不均衡、企业规模较小、实力较弱、产值增长较快等特点,且难以协调厂商需求的批量生产、成本可控与客户需求的产品质量稳定性、一致性之间的矛盾。高精密3D打印作为先进制造业的重要组成部分,解决了传统加工工艺过程复杂、成本高、难度大的痛点,成为现代精密制造业不可缺少的“产业新力量”精密制造业现状:需求大,难度高,投入大 精密制造业主要包括精密和超精密加工技术、制造自动化两大领域,前者追求加工上的精度和表面质量极限,后者包括了产品设计、制造和管理的自动化,两者是密切合作、相辅相成的关系,皆具有全局的、决定性的作用,是先进制造技术的支柱。精密和超精密机加工行业一直是劳动密集、资金密集和技术密集型行业,行业门槛较高,企业需达到一定规模才能产生利润。自动化精密模具包括结构工艺复杂的成型模具和高精度成型模具。结构工艺复杂的模具是在较小的模具体积上需要做出很多功能的实现;高精度模具主要是指成型的产品尺寸变化微小,一致性非常高,模具往往体积不大,但造价高昂。 根据罗兰贝格数据统计,2011-2018年,全球精密机加工市场规模复合年增长率为0.2%;到2018年,全球精密机加工市场规模达到2160亿美元,同比增长1.9%。其中,全球精密机加工外包市场规模达1480亿美元,占全球总规模的69%。资料来源:罗兰贝格 前瞻产业研究院整理 精密制造业提供的是制造业的关键零部件,是制造业的最顶端,利润最丰厚的核心部分。从规模上来看,精密制造业可以覆盖整个制造业的大约三分之一。精密制造主要用于生产复杂的零件及制成品的完整组建,具体领域包括航空、医疗、汽车、消费电子、通信等等。得益于这些下游领域的需求支撑,全球精密制造业市场保持稳定。 精密制造业技术永恒的主题就是高效率与高精度。目前,中国的制造业与世界制造业强国相比仍有较大差距,其中最突出的表现之一是精密零部件的加工能力滞后,主要因其在质量、一致性、耐用性等方面的要求非常高。虽然中国精密零部件加工厂商数量众多,但技术水平和加工能力参差不齐。即使部分的国内配套加工厂商通过购进先进的生产设备等方式可以达到精密零部件的加工质量要求,但却常常难以在批量生产、成本可控的条件下保持产品质量的稳定性和一致性。摩方批量打印齿轮 一般来说,高质量精密零部件加工制造不仅需要先进的生产设备等硬件配备,更需要根据部件的产品特点和客户需求,设计和实施科学合理的生产工艺,平衡加工质量、产品交期和成本控制等多个相互影响的制约因素,同时,还要实现设备、工具和人员等生产资源的优化组合。总体而言,这是一个需要多项投入、多方考量、环环把控的行业。 那么,面对精密制造业市场的巨大刚性需求,以及国家振兴精密制造业的发展趋势,是否可以实现既满足较高的精密产品质量与技术需求、又能实现可控的时间和成本投入?高精密3D打印——现代精密制造的“产业新力量” 在传统加工工艺无法满足高质量精密零部件快速交付需求的现状下,市场需求将目光逐步引导至近些年高速发展的增材制造工艺。增材制造是先进制造业的重要组成部分,随着全球范围内新一轮科技与产业革命的蓬勃兴起,世界各国纷纷将其作为未来产业发展的新增长点。中国《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》,《中国制造2025》等均把增材制造列入重点领域。 增材制造又称3D打印技术,它完全解决了传统加工工艺过程复杂、成本高、难度大等痛点,能够准确、快速、灵活设计各种复杂结构。而高精密3D打印更是成为现代精密制造业不可缺少的“产业新力量”,虽目前仍处于发展早期,但其突破复杂三维微纳结构器件的精密快速成型与直接生产制造,在微小精密部件的开发与小批量阶段,以“成型效率高、加工成本低”的突出优势受到高质量精密零部件加工市场的倍加青睐,而这种高效率的“时间差”带来的收益已经成为一些公司的利润来源。 目前在全球范围内,PμSL面投影立体光刻技术(Projection Micro Stereolithography) 是已经成熟商业化的能够实现高精密 3D 打印的的微纳光固化3D打印技术之一。PμSL在实验室阶段可实现几百纳米精度,已经商业化的产品可达几微米的打印精度,多见于深圳摩方科技的nanoArch系列微纳3D打印设备——全球首款商业化的 PμSL面投影微立体光刻技术微尺度3D打印设备产品,涵盖多款型号机型,可以提供2μm超高精度3D打印系统。PμSL 加工速度快、打印幅面大、加工成本低以及宽松的环境要求等特点,使其在工业应用领域已实现了内窥镜、导流钉、连接器、封装测试材料等部件的批量加工和应用,为国内外多个大型公司提供高精密加工方案。 在此列举2个高精密3D打印应用较为广泛的案例:连接器与内窥镜。连接器尺寸5.65mm*2mm*2.8mm,最小pin间距0.14mm,最小壁厚0.1mm;内窥镜端部座中的圆管壁厚为70μm,管径1mm,高度4mm。精度要求皆为±10-25μm。CNC和开模注塑很难加工这种逼近极限的结构,深圳摩方公司可以在约1-2小时内就加工出来,最快一天内交付。同时,也极大的降低了制造成本。深圳摩方——助力振兴中国精密制造业 振兴精密制造业是中国经济跨越发展的重要一环。着眼未来,借助高精密3D打印设备和技术来提升零部件制造的精度,将成为精密零部件制造的一大趋势。 从工业市场出发,效率和成本是决定盈利与否的关键因素。深圳摩方的高精密3D打印设备与技术,在缩短制造周期、降低制造成本、提升产品性能等方面,很好的契合了精密制造业创新发展的技术精度需求与市场盈利需求。中国精密制造实现振兴将如虎添翼,未来可期。
  • 高精密3D打印助推精密零部件低成本快速交付
    导语: 制造业是国家生命的命脉,精密制造是未来制造业发展的一种趋势。2018年,全球精密机加工市场规模达到2160亿美元,同比增长1.9%。精密制造业覆盖航空、医疗、汽车、消费电子、通信等各个领域。现阶段,中国精密制造业总体呈现区域发展不均衡、企业规模较小、实力较弱、产值增长较快等特点,且难以协调厂商需求的批量生产、成本可控与客户需求的产品质量稳定性、一致性之间的矛盾。高精密3D打印作为先进制造业的重要组成部分,解决了传统加工工艺过程复杂、成本高、难度大的痛点,成为现代精密制造业不可缺少的“产业新力量”精密制造业现状:需求大,难度高,投入大 精密制造业主要包括精密和超精密加工技术、制造自动化两大领域,前者追求加工上的精度和表面质量极限,后者包括了产品设计、制造和管理的自动化,两者是密切合作、相辅相成的关系,皆具有全局的、决定性的作用,是先进制造技术的支柱。精密和超精密机加工行业一直是劳动密集、资金密集和技术密集型行业,行业门槛较高,企业需达到一定规模才能产生利润。自动化精密模具包括结构工艺复杂的成型模具和高精度成型模具。结构工艺复杂的模具是在较小的模具体积上需要做出很多功能的实现;高精度模具主要是指成型的产品尺寸变化微小,一致性非常高,模具往往体积不大,但造价高昂。 根据罗兰贝格数据统计,2011-2018年,全球精密机加工市场规模复合年增长率为0.2%;到2018年,全球精密机加工市场规模达到2160亿美元,同比增长1.9%。其中,全球精密机加工外包市场规模达1480亿美元,占全球总规模的69%。资料来源:罗兰贝格 前瞻产业研究院整理 精密制造业提供的是制造业的关键零部件,是制造业的最顶端,利润最丰厚的核心部分。从规模上来看,精密制造业可以覆盖整个制造业的大约三分之一。精密制造主要用于生产复杂的零件及制成品的完整组建,具体领域包括航空、医疗、汽车、消费电子、通信等等。得益于这些下游领域的需求支撑,全球精密制造业市场保持稳定。 精密制造业技术永恒的主题就是高效率与高精度。目前,中国的制造业与世界制造业强国相比仍有较大差距,其中最突出的表现之一是精密零部件的加工能力滞后,主要因其在质量、一致性、耐用性等方面的要求非常高。虽然中国精密零部件加工厂商数量众多,但技术水平和加工能力参差不齐。即使部分的国内配套加工厂商通过购进先进的生产设备等方式可以达到精密零部件的加工质量要求,但却常常难以在批量生产、成本可控的条件下保持产品质量的稳定性和一致性。摩方批量打印齿轮 一般来说,高质量精密零部件加工制造不仅需要先进的生产设备等硬件配备,更需要根据部件的产品特点和客户需求,设计和实施科学合理的生产工艺,平衡加工质量、产品交期和成本控制等多个相互影响的制约因素,同时,还要实现设备、工具和人员等生产资源的优化组合。总体而言,这是一个需要多项投入、多方考量、环环把控的行业。 那么,面对精密制造业市场的巨大刚性需求,以及国家振兴精密制造业的发展趋势,是否可以实现既满足较高的精密产品质量与技术需求、又能实现可控的时间和成本投入?高精密3D打印——现代精密制造的“产业新力量” 在传统加工工艺无法满足高质量精密零部件快速交付需求的现状下,市场需求将目光逐步引导至近些年高速发展的增材制造工艺。增材制造是先进制造业的重要组成部分,随着全球范围内新一轮科技与产业革命的蓬勃兴起,世界各国纷纷将其作为未来产业发展的新增长点。中国《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》,《中国制造2025》等均把增材制造列入重点领域。 增材制造又称3D打印技术,它完全解决了传统加工工艺过程复杂、成本高、难度大等痛点,能够准确、快速、灵活设计各种复杂结构。而高精密3D打印更是成为现代精密制造业不可缺少的“产业新力量”,虽目前仍处于发展早期,但其突破复杂三维微纳结构器件的精密快速成型与直接生产制造,在微小精密部件的开发与小批量阶段,以“成型效率高、加工成本低”的突出优势受到高质量精密零部件加工市场的倍加青睐,而这种高效率的“时间差”带来的收益已经成为一些公司的利润来源。 目前在全球范围内,PμSL面投影立体光刻技术(Projection Micro Stereolithography) 是已经成熟商业化的能够实现高精密 3D 打印的的微纳光固化3D打印技术之一。PμSL在实验室阶段可实现几百纳米精度,已经商业化的产品可达几微米的打印精度,多见于深圳摩方科技的nanoArch系列微纳3D打印设备——全球首款商业化的 PμSL面投影微立体光刻技术微尺度3D打印设备产品,涵盖多款型号机型,可以提供2μm超高精度3D打印系统。PμSL 加工速度快、打印幅面大、加工成本低以及宽松的环境要求等特点,使其在工业应用领域已实现了内窥镜、导流钉、连接器、封装测试材料等部件的批量加工和应用,为国内外多个大型公司提供高精密加工方案。 在此列举2个高精密3D打印应用较为广泛的案例:连接器与内窥镜。连接器尺寸5.65mm*2mm*2.8mm,最小pin间距0.14mm,最小壁厚0.1mm;内窥镜端部座中的圆管壁厚为70μm,管径1mm,高度4mm。精度要求皆为±10-25μm。CNC和开模注塑很难加工这种逼近极限的结构,深圳摩方公司可以在约1-2小时内就加工出来,最快一天内交付。同时,也极大的降低了制造成本。深圳摩方——助力振兴中国精密制造业 振兴精密制造业是中国经济跨越发展的重要一环。着眼未来,借助高精密3D打印设备和技术来提升零部件制造的精度,将成为精密零部件制造的一大趋势。 从工业市场出发,效率和成本是决定盈利与否的关键因素。深圳摩方的高精密3D打印设备与技术,在缩短制造周期、降低制造成本、提升产品性能等方面,很好的契合了精密制造业创新发展的技术精度需求与市场盈利需求。中国精密制造实现振兴将如虎添翼,未来可期。
  • 院士专家聚焦精密光学仪器产业化发展
    以“我国精密光学仪器产业化发展”为主题的第153场中国工程科技论坛12月6日在上海举行。相关院士专家围绕如何进一步推动精密光学仪器产业化进行了深入研讨。   中国工程院院士庄松林指出,各类光学仪器的设计与制造、新型光学系统的研究应用、测试评价方法、光学系统产品质量标准与控制等都需要使用高质量的精密光学器件,以生产出新型的光学系统,满足国民经济各方面的需求。   据悉,目前我国已成为世界光学仪器产品的主要生产国,全世界一半以上的中低端光学产品是由我国生产的。但是与发达国家相比,我国在高端光学仪器,如超分辨光学显微镜、纳米级光学检测仪器的研究和产业化方面还有明显的差距。因此,国家和地方各级政府部门都对精密光学仪器与系统的发展给予了高度关注,并投入大量的人力、物力和财力。   中国工程院院士范滇元、朱能鸿、叶声华等提出,应整合我国光学仪器研究制造人才、资源优势,抓住目前技术更新换代和新材料技术迅猛发展的机遇,建立国际先进的现代光学仪器与系统工程研究平台,大力开发具有我国自主知识产权的产品。这不仅可以带动我国仪器仪表行业尤其是光学仪器行业的发展,而且对提高我国产业竞争力、满足国民经济需要具有重要的意义。
  • 日本地震对我国精密测量和计量产生影响
    中国计量科学研究院专家接受本报记者采访时表示:日本地震对我国精密测量和计量产生影响   3月11日,日本东北地区发生9.0级强烈地震。中国计量科学研究院力学与声学研究所振动冲击研究室的副研究员蔡晨光在接受本报记者采访时表示,如此强度的大地震,对我国精密测量和计量将带来一些影响。   蔡晨光所在的振动冲击研究室是从事振动、冲击、转速3个计量专业的实验室。振动冲击转速计量是涉及多学科的动态测量技术,它广泛应用于机械制造、车辆船舶、航空航天地球物理、地质物探等众多科研和工程领域,在国民经济建设中发挥着十分重要的作用。蔡晨光说,日本地震对精密测量和计量的影响,从时间上可以分为两个阶段:第一个阶段是地震和余震持续发生时 第二个阶段是震后地质稳定周期。   这次日本地震的震级达到了9.0级,释放的能量较大,其低频振动分量传递较远,对我国高精密计量仪器有显著的影响。   据了解,高精密测量和计量仪器对环境振动的要求极高。美国环境科学和技术研究院经过大量的理论和实验研究推荐:微米级的测量要求1~100赫兹频带内的环境振动控制在12.5微米/秒以下(VC-C级),否则无法保证精密测量的测量精度。例如,1000倍的精密显微镜,要想保证其测量精度,必须对环境振动进行严格控制,否则就会出现丢失像素,甚至丢失整帧图像的问题 而对于测量精度更高的扫描电子显微镜和透射电子显微镜,则要求环境振动控制在VC-D级(即1~100赫兹频带内的环境振动控制在6微米/秒以下) 对于纳米级的精密测量,例如半导体线宽、三磷酸腺苷及DNA测量,对环境振动的要求更高。美国国家标准和技术研究院(NIST)还针对纳米尺度的计量开展了大量研究,制定了纳米计量需要满足的环境振动标准。   据蔡晨光介绍,由于日本地震的影响,中国计量科学研究院的环境振动远远超出了精密计量所需要控制的量级。“虽然计量院昌平基地的一些精密实验室位于地下14米,可以隔离掉一部分地表传播的地震波,但是对于深度传播的低频地震波却无法进行有效衰减,致使高精密测量仪器无法正常工作。”他举例说,由于地震的影响,精密质量比较仪会长时间内无法稳定,致使高精度的质量量值无法传递和溯源 纳米尺度的精密测量仪器也会受影响而导致无法正常工作。   蔡晨光说,目前中国计量科学研究院昌平基地还没有建立起环境振动的实时监测系统,还无法实时、有效、准确地评估日本大地震这类偶发事件对高精度计量溯源系统的具体影响。“我国现在急需建立环境振动的实时监测系统。”   除了地震波给精密测量造成的直接影响外,在震后的地质稳定周期,精密测量和计量也会受到影响。据蔡晨光介绍,地震将会造成一定程度的地质运动,在震后需要长时间的稳定周期。例如由于地质的液化会造成地面倾斜,地面的倾斜角会在地质状况稳定过程中发生持续漂移变化,而地面倾斜角是精密导航系统中的一个关键参数,需要进行精确测量。   据介绍,在地质情况稳定状态下,地面倾斜角的累积变化量较小,不会对精密导航系统造成太大的初始误差。而当地震发生时,由于地质运动及地质液化造成的倾斜角偏移,将极大地改变当地的倾斜角,从而带来较大的初始误差。所以在地震发生后的很长一段时间内,都需要对倾斜角进行监测,从而保证导航测量的精准。   “在计量院昌平基地有很多精密隔振平台,这些平台上的很多测量系统对倾斜角都比较敏感。例如长度计量中,激光平台和被测平台可能在相邻两米的两个平台上,如果地面倾斜角发生0.001度的变化,垂直方向即会发生35 微米的位移变化,这么大的位移变化即使是微米级的测量都无法允许的,更不要说是纳米测量。”蔡晨光说,我国急需建立倾斜角测量系统和监测系统,来保障我国计量量值复现的准确性和可靠性。
  • 精密测量院等在锂离子精密光谱研究中获进展
    近日,中国科学院精密测量科学与技术创新研究院研究员高克林、管桦实验团队与研究员史庭云理论团队,联合加拿大新不伦瑞克大学教授严宗朝、加拿大温莎大学教授G. W. F. Drake、海南大学教授钟振祥、浙江理工大学讲师戚晓秋等实验团队,在少电子原子体系——锂离子精密谱研究中取得重要进展。该研究将6Li+离子23S和23P态超精细结构劈裂的测量精度提高至10kHz水平,并精确确定了6Li原子核的电磁分布半径(Zemach半径)。这一基于原子精密光谱的工作独立于原子核模型,为揭示锂原子核结构、特别是6Li核的奇特性质以及检验相关的核结构模型提供了重要依据。该工作将进一步促进Li+离子精密光谱的实验和理论研究,推动少核子体系核结构理论与实验的开展。   少电子原子体系(如氢、氦原子以及类氢、类氦离子等)精密谱的实验与理论研究在检验束缚态QED理论、确定精细结构常数、获取原子核结构信息以及探索超越标准模型的新物理中颇具应用价值,是当前精密测量物理的重点方向。   高克林、管桦实验团队与史庭云理论团队等合作,开展类氦锂离子精密谱研究已逾十年。该团队基于电子碰撞电离方案研制了一台亚稳态Li+离子束源装置,各项性能指标(束流强度、发散角、稳定度等)均达到同类装置较高水平。该研究利用该装置产生的离子束,采用饱和荧光光谱测量方法精确确定了7Li+离子23S1和23PJ能级的精细结构和超精细结构劈裂,不确定度小于100kHz。该团队将实验与理论相结合,精确确定了7Li原子核的Zemach半径。   在饱和荧光光谱方法中,该研究受制于谱线的渡越时间展宽,得到的兰姆凹陷线宽达50MHz,大于谱线的自然线宽(3.7MHz),由此得到的测量结果具有较大的统计不确定度。为了进一步提高测量精度,该工作利用三驻波场光学Ramsey技术消除谱线的渡越时间展宽,获得线宽约5MHz的Ramsey干涉条纹,统计不确定度减小至kHz量级;通过抑制量子干涉效应、一阶多普勒效应、二阶多普勒效应、Zeeman效应以及激光功率等各项系统误差,实现了10kHz精度的6Li+离子23S1和23PJ能级的超精细结构劈裂。该超精细结构劈裂的测量精度较先前结果提高5~50倍。在理论方面,该团队计算了包括高阶量子电动力学(QED)效应在内的6,7Li+离子23S和23P态超精细劈裂。该研究包含完整的mα6阶相对论和辐射修正,理论精度较先前结果有所提升,且理论与实验符合程度较好。科研人员通过比较6,7Li+离子的理论计算和实验测量值,得到6Li和7Li原子核的Zemach半径分别为2.44(2)fm和3.38(3)fm,确认了7Li的核Zemach半径比6Li的大40%这一反常现象,并发现了由6Li+的23S态超精细劈裂确定的Zemach半径与核物理方法得到的值3.71(16)fm存在显著差异,表明6Li核可能具有反常的核结构。该成果将进一步推动更多相关理论和实验的发展。   相关研究成果发表在《物理评论快报》(Physical Review Letters)上。研究工作得到国家自然科学基金、中国科学院战略性先导科技专项、中国科学院青年创新促进会和中国科学院稳定支持基础研究领域青年团队计划等的支持。锂离子Ramsey光谱测量
  • 进步零点几微米!他们研制出超精密加工全新利器
    超精密机床基础部件与应用技术的突破,能为制造业的生存和发展提供强大技术支撑。然而此前我国的超精密机床及关键基础部件主要依赖进口。轴类零件外圆圆度加工方面,国内外基本是靠超精密的外圆磨床实现。以磨削直径100毫米、长300毫米的轴芯为例,我国的外圆磨床大概能够磨到1至2微米的水平,而国外可达到0.3至0.5微米的水平。为破解机床和关键部件“卡脖子”技术难题,国防科技大学教授戴一帆科研团队历时5年,提出轴类零件外圆圆度确定性修形加工工艺技术,使轴芯加工圆度精度提升到0.1微米,并成功研制出超精密空气静压主轴,近日经中国计量科学研究院测试,该静压主轴相关参数达到国际先进水平,这将使我国超精密加工精度有效提升。像铁锹整地那样研磨超精密零件我国超精密机床及关键基础部件此前主要依赖进口,最大的技术难题在于缺少加工核心零件的“工作母机”。所谓“工作母机”,就是制造机器和机械的机器,又称工具机,包括车床、磨床、刨床、钻床等,是制器之器、工业自强之基。一般的机械加工是将机床精度“复印”到零件的过程,也就是说,没有精度高的机床就加工不出精度高的零件。没有精度高的零件,也就组装不出精度高的部件和机床。没有制造高精度零件的工作母机,就限制了整个超精密机床行业的发展。戴一帆科研团队长期从事现代光学制造技术研发,他们发现光学零件的最终制造精度远超出所使用的加工设备精度,而光学制造的基本原理是逐步将误差高点去除的一种精度进化加工原理,团队尝试将这种“精度进化”原理的加工方法用于机械零件高精度加工,最终通过加工原理的创新提出轴类零件外圆圆度确定性修形工艺技术,突破高精度“工作母机”的限制。芯轴多传感器在位测量。国防科技大学 供图确定性修形工艺是如何工作的?“好比使用铁锹平整一块地,就是将看上去凹凸不平的地方铲去适量的土,如此反复直到获得非常平整的地。”戴一帆说,这个过程依靠的是成套数字化设备,比如采用了高精度圆度仪获取圆柱形貌;发明了专用的控时磨削机床实现材料去除量的数字化精确可控;采用专用计算机程序计算获得磨削工具需要在特定空间位置停留的精确时间。机械取代有经验的工人师傅借助新工艺,戴一帆科研团队突破了基于精度进化原理的控时磨削加工技术,形成了圆柱类零件在位加工检测一体工艺方法,成功研制出超精密空气静压主轴。中国计量科学研究院测试结果显示,该空气静压主轴径向跳动小于15纳米、端面跳动小于15纳米。这个跳幅相当于头发丝直径的六千分之一。如果是地球这么大一根主轴的话,回转运动造成的振幅不会超过1米。测试结果还显示,空气静压主轴径向静刚度大于200N/μm、轴向静刚度大于200N/μm。通俗地说,就是主轴可以在20公斤的重力载荷下纹丝不动,变形量不会超过1微米,即头发丝直径的百分之一。对比代表美国超精密领域最高水平Precitech公司的产品手册,上述技术指标与其相当甚至更高。当前,国内外可将轴类零件外圆圆度加工研磨到零点几微米的水平,如果再要提升只能靠手工研磨修整。“我们的新技术可以摆脱对极其有经验人工师傅的依赖,能很容易地按照现代工业化的模式组织生产,促进超精密基础部件的大批量、高效率生产和应用。”戴一帆表示,超精密机床基础部件与应用技术的突破,将为制造业的生存和发展提供强大技术支撑,完善高端机床产业链配套,大幅增强高性能功能部件竞争力,促进高端精密与超精密机床方面实现国产化。他补充说,这些突破还将有效解决探测制导关键零部件超精密加工面临的超精密装备和核心工艺难题,进一步助力国防领域高端核心零件超精密加工批量化生产,实现科研成果向生产力和战斗力的快速转化。系列成果获得了湖南省十大技术攻关等项目的支持。相关成果先后发表于Materials、Micromachines等期刊上,戴一帆为通讯作者。为支撑超精密加工,促进精密测量技术发展和应用,助力制造业高质量发展,仪器信息网联合哈尔滨工业大学精密仪器工程研究院,将于2023年12月14-15日举办第二届精密测量技术与先进制造网络会议,邀请业内资深专家及仪器企业技术专家分享主题报告,就制造中的精密测量技术等进行深入的交流探讨。点击图片直达会议页面
  • “几何量精密测量技术发展及应用”主题约稿函
    现代精密测量技术是一门涉及光学、电子、传感器、图像、制造及计算机技术等多学科的综合性交叉学科,在科学研究、精密制造等领域发挥重要作用。高水平的精密测量技术和精密仪器制造能力,是衡量国家科学研究和整体工业领先程度的重要指标,更是发展高端制造业的必备条件。没有超精密测量,就没有高端装备制造。为了解我国大尺寸精密测量技术及几何量微纳米级精密测量技术发展及应用现状,仪器信息网特别发起“几何量精密测量技术发展及应用”主题约稿活动,广泛征集来自科研单位、仪器企业及应用单位等观点分享,诚邀您参与投稿。1、约稿对象要求1)开展几何量精密测量研究及应用的专家学者,副教授、副研究员、高工及以上;2) 相关仪器企业研发人员/产品经理/应用工程师,具有5年以上从业经验。2、约稿主题(包含但不局限于以下)1) 综述:三坐标测量机、影像测量仪、激光干涉仪、激光跟踪仪、表面粗糙度仪、轮廓仪、三维扫描仪、在线测量等某个或多个几何量精密测量仪器技术发展现状及趋势;2) 上述测量技术在科研或精密制造等领域的应用;3) 几何量精密测量仪器产业观察/市场研究分析;4) 相关新成果、新技术、新方法及其应用;……3、稿件要求1) 文章(图文或视频类)为原创作品,尚未公开发表;2) 观点明确,数据可靠,文字准确简练,中心思想积极向上;3) 正文不少于1500字符,图片和照片务必清晰。 备注:仪器企业专家的约稿,厂商自身的内容不能超过30%4)投稿须为Word文档,本网编辑有权对文稿进行修改,如不同意请注明。4、投稿时间及方式回稿截止时间:2022年6月26日投稿邮箱:niuyw@instrument.com.cn联系人:牛编辑(13520558237) 仪器信息网2022年6月
  • GTI吉泰精密邀您参加GMP合规-验证技术创新实践大会
    一、会议邀约尊敬的客户:您好!GTI吉泰精密诚挚的邀请您参加2024年7月11-12日在武汉举办的“GMP合规-验证技术创新实践大会”。 展位序号 | NO.17会议时间 | 2024年7月11-12日会议地点 | 武汉光谷生物城 二、大会背景确认与验证作为药品安全的基础要素,无论是临床药品还是商业化生产,确认与验证一直是各国GMP要求的核心内容之一,是监管部门必查点,它也是制药企业在实际操作中遭遇最多挑战、争议和技术难题的焦点。伴随着ISPE确认与验证系列指南及NMPA新版GMP指南的颁布,如何在日益严格的监管环境下,采纳最新、最严谨的验证策略,遵循最新的法规要求,并结合风险评估与最佳制药实践经验,打造高效且优化的确认与验证流程,已成为制药企业确保持续合规生产、推动学术进步的关键所在。 三、展品预览 1.气溶胶光度计MODEL3991是一款颠覆了传统设计,以技术先进、设计科学的光散乱式线性数字气溶胶光度计,是检测高效过滤器完整性或泄漏试验必须采用的最佳测试仪器。结构紧凑、携带方便、操作设置均可以8.4inch的真彩色触摸显示屏各友好界面完成,因具有气溶胶噪声抑制功能,测试数据更加稳定。仪器内置三级权限管理,可设定角色及分配使用权限;生成日志报告,同时内置热敏打印机并配有长效热敏打印纸,测试现场即可完成测试数据的实时打印。 2.气溶胶光度计MODEL3990是一款技术先进、设计科学的光散乱式线性数字气溶胶光度计,是检测高效过滤器完整性或泄漏试验必须采用的最佳测试仪器。结构紧凑、携带方便、操作设置均可在5.6inch的真彩色触摸显示屏各友好界面完成,因具有气溶胶噪声抑制功能,测试数据更加稳定。内置热敏打印机并配有长效热敏打印纸,测试现场即可完成测试数据的实时打印。扫描探头通过一根4米长的管线与3990本体相连,不仅拥有与本体完全相同的操作功能并且同步显示,还具备一维码扫描功能,扫描受试高效过滤器的一维码后,测试数据自动识别归类,数据可追溯,方便测试数据的统计分析,提高了工作效率。 3.气溶胶发生器MODEL3990-01是一款采用Laskin-Nozzle方式的气溶胶发生器,坚固耐用,便携可靠。注入气溶胶( PAO等)溶液、接入20Psi ( 0.14Mpa )洁净的压缩空气后,流量为810cfm ( 1370m3/h )时,通过调节1-6个Laskin-Nozzle,可发生浓度为100μg/L的多分散悬浮颗粒物。 4.气溶胶发生器MODEL3990-02是一款热式、大容量的气溶胶发生器。注入气溶胶溶液并开机后,内部加热元件将液态气溶胶快速转变为蒸汽状态,通过惰性气体(如N₂ 、CO₂ 等)助力,将蒸汽快速冷却生成多分散气溶胶烟雾输出。低至少于2分钟的加热时间,高浓度气溶胶输出,广泛应用于小型的空气净化单元至大型的洁净室空调净化系统的过滤器泄漏测试。 5.GTI620型风量罩是集风量测试、风速测试、微差压测试于一体的智能型测试仪器,其广泛适用于空调、管道等场所的风速风量测试,并且可以进行高精度的微差压测试。 6.面风速仪GTI620-DP Grid是一款可以同时测量风速、风量、压差的便携式测试仪器,采用16个点位同时测试,能够实时计算出平均数值并显示,该仪器可实现多种测量模式切换以满足不同应用需求,配有触摸液晶屏,方便操作,支持数据记录、存储和导出,可通过APP与计算机进行数据传输和分析,也可以连接蓝牙打印机进行实时数据打印,方便数据记录与存储。 7.GTI 115 是一款测量精度高、性能稳定、操作简单,用于非腐蚀气体的手持式微差压测试仪。适用于测量气体的正压,负压及差压,是医院,洁净室,实验室,暖通空调,壁挂炉燃气压力测试或标定压力的理想仪器。连接皮托管可测风速、风量。具有数据存储功能和导出功能,更加方便用户使用。 8.GTI 600是一款手持式叶轮风速仪,可更换大、中、小三种叶轮式传感器,广泛应用于精确测试散流器、格栅出风口和过滤器等不均匀分布的风速、温度并计算风量。 四、邀请函届时,GTI吉泰精密将携带高效过滤器检漏系统、风量罩、手持式微差压计等测试仪器亮相会议现场,并针对制药行业生产测试需求提供完备的洁净环境测试解决方案,敬请期待!
  • TCT访谈|硬核科技全球首发,摩方精密加速发力工业级3D打印
    摩方精密,这是全球唯一能将3D打印精度精确到2微米、兼具超高公差控制能力、实现工业化应用的企业,也是为数不多的将精密加工设备出口到全球各大应用市场的企业。持续不断的产品研发能力一直是业内关注的焦点。近期,TCT亚洲视角团队前往摩方精密深圳公司,与副总裁周建林先生从公司当年选择入局微纳3D打印聊起,回顾8年的发展历程。他用冷静、克制的眼光,分析看待国内外3D打印市场的竞争现状。秉持初心,摩方精密在产品研发与应用拓展方面不断发力。今年5月,他们将在TCT亚洲展现场,发布新一代3D打印力作。摩方精密 副总裁周建林先生“在国内外金属3D打印技术蓬勃发展的情况下,大家都很好奇,摩方精密为何在多数人选择做“大尺寸”的环境下,选择微纳级3D打印技术这个“小而精”的赛道?选择这一赛道的基础和背景是什么?”这是一个很好的问题。我们公司很早就参加全球各地的TCT品牌展览会,除了我们TCT亚洲展,还有英国的TCT 3Sixty,美国的Rapid+TCT,以及TCT Japan等,所以对3D打印整个行业的发展是持续关注着的。2023年RAPID+TCT现场你提到金属这一块,近几年确实在全球发展都比较快,尤其是在大型的航空航天这个领域做的业务越来越多,当然是一个很好的趋势。但是增材制造它是一个平台性的技术,也属于材料加工的范畴,所以从材料加工这块来分的话,金属只是其中的一块。我们一直聚焦在做树脂和陶瓷这两块材料的加工,公司的核心竞争力就是精密制造和精密加工。2023年TCT 3Sixty现场微纳3D打印是3D打印大行业中的细分领域,它主要用于解决任何传统技术都很难处理的精密小型产品和复杂器件的加工、制造问题。那么,市场需求和发展趋势是什么?我们就做什么?这是由市场驱动的。目前看来,不管是在电子、通信,还是医疗,工业发展的更新迭代非常快,尤其是一些我们比较熟悉的一些消费产品,比如手机越做越薄,越造越轻,还有折叠功能的等等。那么这些设计里面的一些元器件在结构复杂的情况下,肯定要做得特别轻巧才能满足需要。以及一些可穿戴的产品,比如TWS耳机,相对以前头戴式和入耳式的,现在无线蓝牙的设计是非常智能化的。由此可见,兼具微纳细节尺寸和复杂构型的精密器件,遍布工业生产和人们生活的方方面面,当然也出现在大量“高精尖”、国外制造技术垄断的领域。相比较而言,传统制造方法在日新月异的技术进步面前,常常瓶颈显著。市场是一直都存在的,但以前为什么很多下游的厂家会选择比较昂贵,或者说比较不方便的一些传统方式去做,是因为咱们的打印技术它达不到这个要求。那么,摩方精密就通过这七八年的发展,技术不断成熟,已经在上述这些应用领域中做了很多应用案例,那就进一步坚定了我们的信心,找到了比较好的定位,笃定地在这个行业不断地深入下去。“具体是如何做到如今全球超高精密3D打印的领导企业?”首先还是前面提到的市场驱动。公司成立初期,正值 3D 打印技术在全球范围内逐渐兴起。就我们中国企业而言,有很多在产品方面做得很好,但真正能够将基础设备出口到海外的还是比较少的。尤其过去这些年,中国在很多产业中、在核心高端设备上更是受到限制。在这样的背景和使命下,摩方精密在设备制造方面,稳操基本盘,在25μm、10μm、2μm微纳3D打印机都有主打的设备,且在科研及工业领域有着非常扎实的客户基础。microArch S230(2μm)其次原创技术驱动。摩方精密在这8年发展中,不断进行技术上的突破革新。在2021年,凭借超高精密3D打印系统microArch S240荣获2021年度全球光电科技领域最高奖“棱镜奖”,这也是中国企业第一次凭借本土原创精密制造技术的领先性获得此奖项。再者不断探索创新应用,不断赋能、孵化相关应用领域产品,发力开启终端应用产品布局。目前,“极薄强韧牙齿贴面”是摩方精密利用颠覆性技术带来的突破性应用产品之一,是在生物医疗领域的全新应用。依托于长期积累的核心技术,摩方精密的3D 打印技术已经广泛应用于多个垂直领域,如医疗器械、精密连接器等,与多家知名企业建立了合作关系。“摩方精密在国内/亚太区当前的布局情况如何?未来计划呈现一个怎样的“版图”?如何做到?”我们本身的定位是做全球性市场的一个企业,所以除了亚太地区,我们的另一大市场是在欧美地区。因为目前整个3D打印它主要的市场还是分布在欧洲和北美,以及亚洲地区更多集中在东亚,而中国也的确是一大主力市场,所以除了澳洲、新加坡等,我们在中国国内的布局是比较深的。我们总公司是在重庆,近两年发展的比较快,已在厦门、北京、深圳、武汉、南京、西安、杭州等多地设立办事处,同时也在日本、美国等地设立海外分公司,进一步加速全球市场拓展和持续增长未来。短期来看,我们首先确保稳步推进装备销售,并进一步加强后续客户跟踪售后及技术支持。即将在今年5月TCT发布的新设备,也是摩方精密这几年的研发力作,将为客户提供更高效、更智能、更友好的使用体验。其次我们持续加紧创新技术研发,拓展终端应用。以牙齿贴面领域为例,当牙齿表面出现缺损、着色等疾病时,采用陶瓷修复材料“贴”在表面,可以恢复形态、改善色泽。目前全球基于机加工的氧化锆牙齿贴面最低厚度在300μm以上。而我们与北大口腔医院合作打造的牙齿贴片,厚度大幅降低至40μm,最大程度地减免患者磨牙步骤,保留牙釉质。长期布局方向,摩方精密将致力于建立一个更加完善的全球市场网络,加快研发、创新、展示中心和销售为一体的战略布局。希望让摩方可以进入更多的领域,同时,我们会在终端、产品端去和上下游客户相互合作,把摩方的材料和设备进一步地推入到终端产品中去,最终过渡成为技术赋能性平台公司。“通过各个渠道新闻了解到,摩方精密将在TCT现场正式发布Dual系列设备,首次实现复合精度在同层和不同层间的自由切换,也请您具体谈谈摩方本次在新技术及系列新品的突破?”我们公司一直是聚焦在做精密生产或者说微纳生产,所以一直非常重视研发和技术创新。这些年一直也在不断的推出新的产品,包括2μm精度、10μm精度,还有25μm精度,来填补一些技术上的空白,满足市场的需要。你刚才提到的Dual系列设备搭载的是摩方全新科技-复合精度光固化3D打印技术。这款设备主要针对工业制造中复杂结构件的精细处理需求,通过组合不同打印精度,突破大尺寸和高精度的固有矛盾,使大幅面与极小特征尺寸完美结合,有效解决了传统打印中大尺寸与高精度难以兼得的问题。“非常期待这款全球首发的双精度打印设备。那么,周总可以跟大家讲讲这款设备未来会在哪些场景出现?它具体可以解决哪些应用领域的难题?”这个应用场景是非常多的,大家也都有一个共性的需求:同时满足高精度和高效率的双重需求。10年前我就已经收到客户有这方面的需求,他希望设备在打得好的情况下,速度和效率方面也有所提高,降低成本的同时,还能满足产品更快的迭代需求。那么比如在精密电子领域,这款设备能打印芯片接插件、连接器、传感器等复杂精密结构件,用于小批量、规模化精密仪器的生产制造,充分满足生产商对精密复杂连接器等零部件的批量生产需求,能极大提升生产效率。比如说AI芯片,它上面用的一些封装的背板或连接器。一块AI的CPU上要打很多芯片,背板的面积是固定的,但其表面布满了上千个小孔,所需精度要求很高,那么就需要2μm精度去做,但是其他部分的精度要求相对没那么高,可能10微米或者25微米就能满足了。以及在精密医疗领域,其复杂结构制造、个性化定制、材料多样性、快速原型与迭代等方面的优势,为高端医疗器械与生物制造技术领域的发展提供了强有力的技术支撑和新的可能性。最后,在科研领域如力学、仿生学、微机械、微流控、超材料、新材料、生物医疗以及太赫兹等,能够制造复杂微观结构,对材料科学研究和新型器件开发具有重要意义,助力高校及科研机构加紧科技成果转化,进一步赋能行业、产学联动,为社会经济发展提供更强大的科技支撑,促进我国制造业迈向全球价值链中高端。这样的案例非常多,这项技术的出现可以改变一些设计师的思路,以前敢想但是做不了,那么现在就可以“敢想敢做”。当我收到客户的积极反馈,评价我们是“灵魂工程师”的时候,我觉得我们投身在这个行业是很有成就感的。“就光固化3D打印领域而言,您是如何看待其他的海内外企业竞争者?”是的,我们用的技术是光固化,所以我们一直是有在关注光固化这个行业的发展。那么,光固化它有高精度,也有低精度,以及树脂打印、陶瓷打印等等,都是同行。那国内外的竞争环境也是有所差别的,国外厂商更注重去做一些基础创新、原始创新的事情,呈现的是差异化的竞争格局,良性发展。国内的话,我的一个感受是与国外恰恰相反,大家的角力点是在市场营销、文案美化等方面,这对我们在国内的竞争也算不上是一种挑战,但是这对终端用户会造成一定的误导,干扰大家对这个细分技术作出真实、准确的判断。近年来,我国增材制造产业发展迅速,涌现出一批知名的增材制造企业,大家是对手,更是战友。作为加工厂商,摩方精密一直保持敬畏之心,向下游领域的客户虚心学习,共同成长。“摩方精密面临的挑战有哪些?未来产品与技术的发展方向是什么?”在这个行业中,我觉得挑战是一直存在的。主要分两大块,首先3D打印技术毕竟是一项材料加工的技术,如何推动技术去找到合适的应用,怎么落地,都是需要花费长时间地积累、优化,才能呈现出最终大家都满意的一个产品。第二点,我们知道客户要的是一个综合的解决方案,并非靠售出一台设备就能解决的。这就回到我刚才说的,公司要需要不断修炼内功,跟客户一起去攻克过程中的难关,才能真正满足客户端的需求。如果说我们一直停留在原型制造,仅仅是卖设备,那么这个行业的天花板就在那儿了,没办法真正的解决行业应用的问题,这就造成市场空间的局限性。那么投资人也好,从业者也好,就都会纷纷离开这个行业,更别谈未来还有更多的可能性了。“谢谢周总分享的深刻洞察。那么5月份,TCT亚洲展就要在上海召开了,周总对此有哪些期待?”我先讲一下我的感受,我觉得TCT是一个很好的展会平台,包括不管是国外的,还是咱们亚洲展。我们对TCT亚洲展的期待有很多,其中一方面是希望TCT亚洲展能更加国际化。随着国内增材行业的发展,现场国内厂家的占比也越来越大。TCT作为一个桥梁和一面窗口,我们也希望有更多的海外展商可以参与进来,同时也包括会议论坛方面,未来邀请更多的国内外专家、从业者、应用端用户参与进来,相互交流,了解彼此的发展情况,开拓视野。
  • 谭久彬院士:高端精密装备精度测量基础理论与方法
    高端精密装备精度测量基础理论与方法谭久彬1 蒋庄德2 雒建斌3 叶 鑫4** 邾继贵5 刘小康6 刘 巍7 李宏伟4 谈宜东8 胡鹏程1 胡春光5 杨凌5 赖一楠4 苗鸿雁4 王岐东41. 哈尔滨工业大学 仪器科学与工程学院,哈尔滨 2. 西安交通大学 机械工程学院,西安3. 清华大学 机械工程系,北京4. 国家自然科学基金委员会 工程与材料科学部,北京 5. 天津大学 精密仪器与光电子工程学院,天津 6. 重庆理工大学 机械工程学院,重庆 7. 大连理工大学 机械工程学院,大连8. 清华大学 精密仪器系,北京 摘要完整而精确的测量信息获取是装备设计优化、制造过程调控和服役状态保持的基础,是实现重大装备“上水平”“高性能”的内在要素。本文分析了我国高端精密装备精度测量基础理论发展所面临的重大需求挑战,总结了当前高端精密装备制造精度测量理论、方法与技术领域的主要进展,凝炼了该领域未来5~10年的重大关键科学问题,探讨了前沿研究方向和科学基金资助战略。关键词:精密测量;高端精密装备;可溯源;极限测量;多场耦合测量;半导体测量;大尺寸测量在以超精密光刻机、高端飞机舰船为代表的复杂战略性装备制造领域,多源、多维、多尺度的测量信息及其融合实现装备性能优化设计、部件精度检验匹配、制造过程精细调控、服役状态长期保持的核心技术,是实现重大装备“上水平”“高性能”的内在要素支撑。 高端装备性能指标逼近理论极限,结构极其复杂,尺寸更加极端,材料物化特性更加特殊,多物理场耦合效应更加显著,传统基于产品几何精度逐级分解单向传递的制造精度测量理论体系难以保证超高性能指标要求。一方面,几何制造精度对最终性能的影响非线性效应显著,在零件—部件—组件—整机高度相关的序列制造过程中,单个环节的精度失调失配都会耦合发散传递;为避免装备整体性能失控,必须具备大量程、高精度、高动态、全流程实时监控的测量能力,在整体系统层面进行精度协调优化,保障最终制造质量与性能;另一方面,为保证超高性能的稳定实现,必须最大限度消除内在应力,全面分析材料物性、几何结构、环境工况等要素变化及其相互影响,急需突破现有技术条件,通过多源、多维、多尺度测量信息获取,对制造过程进行全面控制,使整机装备运行于设计最优状态,从而保证最高性能表现[1-5]。在当前全球制造面临智能化升级,我国以超高精度光刻机、先进飞机船舶为代表的诸多核心装备普遍存在“卡脖子”现象的背景下,召集相关领域同行专家,为我国高端精密装备制造精度测量技术发展把脉选向、凝聚共识,研讨面向高端精密装备制造的高精度测量发展路线,尤为迫切重要。1 高端精密装备精度测量研究现状与挑战 当前高端装备制造已从传统机械、电子、光学等单一制造领域主导,发展为创新聚集、信息集成、智慧赋能的多领域综合复杂产业体系,涵盖从芯片等核心元件到高端飞机船舶等重大装备各个方面。高端装备最终能够实现的性能源于对每个环节精度的精细调控,源于对整体状态信息的充分获取,源于测量理论方法及技术设备的不断完善。探索建立面向复杂装备制造的测量理论、方法与技术,支撑多环节、多层次、高精度的精度匹配调控已经成为精密复杂装备制造中的重要基础问题,并聚焦于:极端条件下可直接溯源几何量超精密测量;多物理场耦合多约束精度调控;多源、多维、多尺度测量信息高性能传感;智能制造大场景精密测量方法等四个重要方面(图1)。图1 高端精密装备精度测量研究聚焦领域1.1 极端条件下可直接溯源几何量超精密测量 在高端精密装备制造领域,极端条件下的可直接溯源几何量超精密测量,贯穿了装备核心零部件制造、整机集成、在役工作、制品质量表征和工艺提升整个过程,是装备自身精度和装备线工艺质量调控不可或缺的核心技术基础。可溯源能力将超精密测量结果直接参考到国际计量基准,可为极限测量精度的稳定实现提供根本保证,最大限度提升装备性能和运行品质,是超精密测量技术的公认发展方向。 传统计量溯源体系建立在严格控制、环境稳定的实验室条件下,而高端精密装备制造及运行过程伴随高速运行、严苛环境等极端条件,对实现可直接溯源的几何量超精密测量提出严峻挑战。如在光刻机制造领域,基于干涉原理的超精密多轴测量可将测量结果溯源至光波长基准[6,7],对提高装备精度性能意义重大。下一代EUV光刻机线宽将达到1 nm,其核心部件——双工件台的运动速度超过1 m/s。为在高速运行条件下保证优于1 nm的超高定位精度,需要对工件台和曝光镜头进行高达22轴的冗余测量(图2a)。能满足ASML光刻机测量要求的高端超精密双频激光干涉仪只有美国Keysight、ZYGO等公司生产,“卡脖子”问题严重。尤其在下一代光刻机开发中,针对更高速、更多轴数的纳米精度测量问题,国内相关技术与装备尚需从光源系统、信号处理系统、光学元件和集成式干涉系统等方面展开全面深入研究[3, 9],追赶国际先进水平。 在航空航天特种装备领域,其高温、高压、高速、高真空等特殊使用环境也对超精密测量技术提出极高要求。如航空超高音速飞行器的新型复材的工作温度超过1600 ℃,准确测量复材热膨胀系数可为飞行器气动外形设计和全周期寿命评估提供重要依据(图2b)[10];对地观测用相机的地面装调和在轨工作环境条件完全不同,迫切需要适应真空、超低温且失重环境的在线原位超精密测量技术支持等[11,12]。我国在极端条件下精密测量方面的研究总体处于起步阶段,相关测量理论、技术装备和实验条件仍不完备,面对国内相关需求的急迫性和普遍性,开展可溯源的极限测量技术攻关,将具有重要战略意义和社会效益。图2 可溯源的极限测量典型应用场景1.2 多物理场耦合多约束精度调控 高端装备制造与服役环境更加恶劣,性能要求更加苛刻,智能化要求更加迫切。复杂恶劣环境下多物理场高精度感知技术、智能在线动态监测技术、测量可靠性与可溯源性已成为实现高端重大装备智能制造与高可靠服役的核心驱动技术和本领域前沿热点、难点问题。 国内外学者在多物理场智能感知方面的研究,聚焦于智能制造过程中的多物理场在位测量与重构方法[13]、多物理场动态监测与预测方法[14, 15]、典型构件制造工艺参数调控方法[16]等方向。在工业应用层面,波音、空客等航空公司已应用数字孪生技术初步实现了零构件制造中全局力位状态监测,但当前仍处于系统工程技术探索与优化阶段。我国在装备构件制造及服役过程中的多物理场感知领域亦开展了较深入研究,如在飞机机翼、发动机压缩盘等薄壁件制造中位移/应变/温度场动态监测与重构[17-19]、复材构件加工中多物理场多参量监测[20]、装备服役过程温度场、磁场全场感知与动态重构等方面[21],已形成了系列静/动态多物理场全场在线感知与重构方法,但尚未形成完备的理论与技术体系。面向高端装备制造及服役工况高温、强磁场、狭小空间等极端复杂化的发展新趋势,多参量测量及精度溯源、多物理量强耦合动态演变机制、多物理场全场状态与边界约束映射关系、工艺参数实时调控,以及航空高端装备制造及服役维护性能的高性能动态测量等方面的研究需求将更加迫切,未来需要重点关注复杂物理场耦合原位高精测试、智能制造中的多物理量测量与解耦等相关原理与技术(图3)。图3 复杂制造工况下多物理场智能感知测量需求1.3 多源、多维、多尺度测量信息高性能传感 半导体芯片产业是国民经济的关键基础,芯片制造已经上升为国家最紧急和最重要的战略任务之一。半导体芯片的制造是一项极其复杂的系统性工程,其制造质量高度依赖于高精度检测技术及设备的支持,检测技术呈现出多源、多维、多尺度、高性能感测等突出特点,研发难度大、综合要求高,相关高端仪器装备已成为我国重点“卡脖子”问题[22]。 在半导体芯片制造领域,台积电和三星已实现了5 nm制程大规模量产并正在开展3 nm制程试产,而国内目前14 nm以下制程尚未量产。同时,半导体芯片制程已经从二维向三维发展[23, 24],现有技术难以对具有高深宽比纳米结构的三维芯片进行准确测量,新型测量方法和相关设备的技术革新迫在眉睫[25-29]。从半导体芯片的发展趋势看,未来在工艺制程中,测量精度必然要求达到亚纳米量级。由于界面效应和尺度效应的影响,在加工过程中材料除了发生几何尺寸变化,还时常伴随着理化属性变化,使得在高功率、高频以及高速运行状态下,芯片热态参数的获取成为技术挑战[30,31]。半导体芯片测量技术及装备除了要求具备传统几何量测量能力,还需要具备热、磁、电等多物理场表征能力,亟需开展微观尺度下超越散粒噪声极限的多维/多物理场芯片原位测试技术及仪器研究,形成具有自主知识产权的半导体芯片核心测量方法和技术,解决三维半导体芯片中纳米结构多维多尺度测量难题(图4),推动新一代半导体芯片制造技术的发展,为我国在芯片领域实现“并跑”甚至“领跑”提供支持。图4 半导体芯片制造过程多源、多维、多尺度测量信息高性能传感需求1.4 智能制造大场景精密测量方法 航空航天大型复杂装备的超高性能必须依靠精确外形控制来实现,外形尺寸信息是控制制造过程、保证制造质量、提升产品性能的关键条件。目前,以激光跟踪仪为代表的球坐标单站测量仪器仍是该领域主流测量设备。以大飞机机身制造为例,通过一台或多台跟踪仪对大部件关键控制点坐标进行精准测量,为姿态分析、工装协同定位提供基础数据和决策依据,已成为机身数字化对接、总装等核心环节的标准工艺要求[32,33]。 作为数字化制造的发展进阶,智能制造将进一步由针对少量工艺控制点的坐标测量定位拓展为对人员、设备、物料、环境等多元实体外形、位姿及相互关系的全面、全程测量感知,测量需求表现出全局、并发、多源、动态、可重构、共融等全新特点[34,35]。大规模、多层次、实时持续的物理空间数据获取,特别是高精度空间几何量获取是实现复杂装备智能制造的前提和国内外相关研究的关注重点。虽然新型跟踪仪、激光雷达等通过绝对测距技术创新部分克服了传统跟踪仪遮挡导致断光的问题,提升了测量效率,但单站球坐标测量模式原理上只能实现单点空间坐标顺序测量,视角受限、功能单一,无法满足智能制造现场多目标、多自由度、快节拍的自动化测量需求[36,37]。以室内GPS、激光跟踪干涉仪为代表的多站整体测量设备采用空间角度、长度交会约束原理实现大尺度空间坐标测量,具有时间和空间基准统一的突出优势,但系统组成较为复杂,误差因素多,精度控制难度大,简化结构、控制成本、提升动态测量性能是其未来面临的技术挑战[38-42]。目前,上述高端仪器大部分处于欧、美、日少数厂商垄断生产状态,针对“工业4.0”等智能制造场景的预研布局也已启动。国内高校及研究机构虽已开展相关仪器研制,还需紧密把握全球智能制造升级机遇,面向下一代智能制造大场景新需求新特点,持续探索精密测量新体制、新方法、新技术,实现原理、技术、器件、装备系统性突破(图5),为我国制造业升级转型提供强有力的测量感知技术支撑。图5 智能制造大场景精密测量需求2 高端精密装备精度测量未来发展趋势预测2.1 极端条件下可直接溯源几何量超精密测量发展趋势 (1) 几何量超精密测量精度极限即将进入皮米尺度。当前主流光刻机中平面反射镜面型测量精度优于1 nm,下一代面型检测重复精度将达到10 pm,光刻机集成和长期在役工作中超精密运动部件的测量精度正从1 nm量级突破至0.1 nm量级;硅片光刻过程特征线宽测量精度也已进入原子尺度;空间引力波探测装备中镜片面型检测精度达到0.1 nm,相对位移测量精度达10 pm。面向高端装备核心零部件制造的皮米级超精密测量已成为下一阶段发展必然要求和重点攻关方向。 (2) 从静态/准静态测量向高速高效动态测量发展。超精密机床、光刻机等加工装备中,超精密运动目标的速度从0.1 m/s量级逐步提升到3 m/s以上;引力波探测中超精密位移测量对象,也将从地面的静止目标转变为4 m/s的准静态目标。随着上述动态测量技术和仪器的发展,相应的仪器计量校准装置也需从目前的完全静态计量测试升级到高速率动态计量测试。 (3) 从一维单参量离线测量转向多维复杂参量在线、在役测量。光刻机、超精密数控机床等先进装备多参量耦合、多轴运动加工的工作特性对传统机床基于单维多步测量的定期校准方式提出巨大挑战,迫切需要嵌入可直接溯源的7~22轴精密仪器进行在线在役测量。航空发动机叶片测量中,传统离线条件下测量低速转动叶片形状精度已无法满足研制需求,实际高速转动工作状态下对叶片形状进行在线在役的超精密测量成为亟待解决的问题。 (4) 从传统物理量/场精密测试到基于量子传感的超精密测试。先进制造技术与装备在制造过程中需要开展位置、姿态、压力等多维力学量的超精密感知,磁、温、电等多物理场的精确测量,即高性能高质量信息传感能力。未来亟需突破超高精度、超高分辨传感与溯源等关键技术,不仅需要通过技术和工艺创新,实现传统传感技术的微型化、精密化和智能化,更要开展基于量子信息调控的多场解耦方法与信息解算关键技术研究,研制核心传感器件与测试仪器,实现传感技术的跨越式发展。2.2 多物理场耦合测量与精度调控发展趋势 (1) 面向重大装备的复杂物理场耦合原位高精度测试。重大装备制造、服役过程伴随高温、高压、高转速、高冲击等复杂物理场强耦合作用,常规方法“测不了”“测不准”“难存活”。聚焦极端环境下感知机理与信号传输、多场环境因子耦合作用机制与抑制、多场耦合环境标定与量值溯源等科学问题,重点研究复杂物理场强耦合环境下传感测试新方法、环境因子作用模型及抑制/衰减方法、封装防护、可溯源测试与标校方法等,发展面向精密复杂测量体系的人工智能技术,通过智慧赋能解决复杂物理场耦合环境下超/跨量程、大动态范围、高精度测试难题,为原位高精测试开辟新思路。 (2) 面向高端装备制造的多物理量测量与解耦。高端装备关键部件制造过程待测参量呈多元、高动态、强耦合、表里兼顾等发展新趋势,传统测量方法难以满足。聚焦多物理场敏感机制与一体化传感解耦、多物理场全场状态与边界约束间映射、复杂多因素强耦合测量精度调控等科学问题,强调多源数据的有效集成,重点研究高端装备多参数测量多敏感功能柔性传感器、复杂环境下多物理场全场状态信息智能感知与估算、多参量关联演变下的工艺参数调控等,为保障高端装备制造性能提供理论支撑与技术基础。 (3) 微纳尺度形态性能多参数测量。微纳制造过程中材料形态、性能参数变化过程相互关联耦合,多参数同时观测是准确揭示制造过程内在规律机理的前提条件。聚焦高空间分辨力激光共焦显微成像、近场光学显微成像和原子力显微成像等原理,重点研究上述显微成像技术与散射光谱、LIBS光谱和质谱的高效、高分辨率联合测量方法,研究新型光谱/质谱信息高灵敏度探测机理与方法,实现微纳米制造中微纳尺度下力学、热学、光学等性能的多参数高分辨、高灵敏、高准确探测。2.3 多源、多维、多尺度测量信息高性能传感发展趋势 (1) 纳米/亚纳米量级高分辨率检测。随着半导体工艺结点的不断缩小,高分辨率检测技术面临空前挑战。比如:EUV掩模版检测分辨率需要达到原子级,等效检测分辨率达到10 nm以下。目前仅有德国Zeiss和日本LaserTech有商业化产品,我国在这方面尚无技术储备;前道晶圆检测方面,世界范围内10 nm以下节点的CD和缺陷在线检测技术仍未成熟。 (2) 三维复杂微纳结构精确检测。芯片制程正在从二维向三维发展。具有三维结构FinFET已经成为14 nm以下乃至5 nm工艺节点的主要结构,存储芯片也向具有大深宽比(80∶1)三维垂直结构的3D NAND发展,工艺难度随层数呈指数上升,必须对芯片三维结构进行精确测量,才能指导工艺优化并保证芯片功能。但现有检测设备仍难以对上述结构进行无损定量检测,极限特征尺度下的大深宽比芯片结构检测已经上升为世界性难题。 (3) 满足量产速度的高性能在线检测。量产速度决定生产成本。根据英特尔发布的需求数据,更大晶圆尺寸和更小工艺结点已成发展趋势,裸晶圆的量产速度需达到2~3分钟/片,这对检测设备的速度提出了更高的要求,极大地增加了研制难度。目前满足量产速度的在线检测方法在全球范围内仍处于研究探索阶段,高性能在线检测技术与设备将在半导体产业发挥至关重要的作用。2.4 智能制造大场景精密测量的现状与发展趋势 (1) 新型智能制造综合测量系统构建理论。面向智能制造过程超高精度、高动态、多模态、多尺度、多维度测量需求的全局信息测量感知是当前研究重点和难点。需要从底层理念创新入手,探索覆盖复杂智能制造大场景需求的综合测量新理论,解决统一空间、时间基准构建,多物理场耦合约束条件下的精度调控,面向生产场景的测量系统设计重构等基础原理问题,突破具备多目标绝对测距能力的新型可溯源光学定位、制造场景多模型精度分析及优化设计、制造环境因素实时监测与修正等关键技术,最终构建可服务智能制造大场景、全流程的多维、多层次、多任务可溯源高精度综合测量体系。 (2) 广域全局空间、时间基准统一测试方法。基于“测量场”概念构建全域整体测量系统可实现大场景空间基准统一,具有多任务、高精度、可扩展等独特优势,进一步完善多体、多自由度动态测量能力是相关技术能否融入智能制造的关键和重点。需要突破现有静态测量理论框架,探索融合时间—空间信息的高精度、可溯源动态测量新原理方法,研究整体网络精确时统、多观测量高速同步获取、时间—运动—空间信息联合建模表达及精度控制、溯源与补偿等系列关键技术,有效提升测量网络动态测量能力。 (3) 物理信息融合测量新原理。通过测量完成物理状态到信息数据的高质量转换,是建立物理信息融合,实现智能生产和精准服务的基础前提。还可预见,在全新物理信息融合环境下,高性能算力大为丰富、多元要素交互更为广泛、大数据记录更加完备,将为机械测试学科发展更高性能的新型感知测量理论提供前所未有的基础条件。面向未来物理信息融合制造环境的测量新原理将改变以往从“物理”到“信息”的单向传感模式,引入有限元分析模型、人工智能、大数据挖掘等先进信息手段与AR、VR新型交互模式,和现有物理传感方法形成映射联动,实现多源时空信息处理与物理实测手段相互补充,构建面向“人—机—环”共融的测量新模式,为进一步突破现有测量方法物理分辨率,拓展机械测试学科研究领域提供新的基础手段。3 未来5~10年高端精密装备精度测量发展目标及若干建议 针对以超精密光刻机、高端飞机舰船为代表的复杂战略性装备制造的“卡脖子”测量难题以及未来发展战略,通过顶层设计、集中力量、先期布局和协同攻关,在未来5~10年时间应实现以下突破: (1) 微纳特征结构(深)亚纳米级在位/动态测量方法及微环境误差传递与微环境超精密调控基础理论,多维高速高动态超精密测量方法与动态计量校准基础理论,量子精密测量与溯源方法; (2) 面向高端制造的微区形态性能多物理场多参数耦合机理、不确定度评估与量值溯源,光子—声子/自旋量子调控及其高精度传感与测量方法,以及传感器件与测试仪器; (3) 面向半导体制造的电磁波与物质相互作用的纳米量测新机理,泛薄膜体系跨尺度光学精密测量新原理,接触—非接触复合测量新模式,以及测量装备的校准与可溯源问题; (4) 面向智能制造的新型可溯源光学定位原理方法,融合惯性、时间信息的高性能全局测量网络动态测量方法,现场环境因素实时监测与修正方法,以及物理—信息融合测量新原理与方法。 建议着重围绕以下4个领域,通过关键技术攻关、前沿探索及多学科交叉深入开展原创性研究。 (1) 面向高端精密装备的核心零部件加工、集成及服役中的精密测量基础理论与复杂物理场耦合原位高精测试理论; (2) 面向高端制造与微纳精密制造的多物理量、多参数的形性测量基础理论; (3) 面向半导体制造的测量新原理,特别是超光学衍射分辨极限、高性能非破坏、智能质量检测等方面的测量基础理论; (4) 面向智能制造的测量基础理论,特别是综合测量系统构建方法,现场广域全局空间、时间基准统一测试新方法,物理信息融合测量新原理等。4 结 语 在当前国际形势深刻复杂变化的时代背景下,发展自主可控的高端精密装备精度测量技术及仪器,满足我国以超高精度光刻机、先进飞机船舶为代表的诸多核心装备制造急需,为中国制造在智能化升级中提供强有力支持,是历史赋予的重要使命。精密测量技术研究必须坚决贯彻“四个面向”的科研思想,深入高端装备一线,持续跟踪、预判高端精密装备精度测量基础理论最新动向,抽取真科学问题,深度解决挑战性问题;必须快速推进基础研究、技术突破及成果转化,与国家重点领域发展规划无缝衔接,实现对国家重大产业亟需的快速响应。同时,建议今后对高端精密装备精度测量基础理论持续高强度支持,推动重点突破,设立重大项目、重点项目群、或重大研究计划,资助“极端条件下可直接溯源几何量超精密测量方法”、“多物理场耦合测量与精度调控”、“多源、多维、多尺度测量信息高性能传感”、“智能制造大场景精密测量方法”等前沿领域,引领机械测试研究新方向,推动全国优势研究资源的协同攻关,实现“并跑”,甚至“领跑”,为全面支撑我国高端装备制造能力跨越式发展提供精密测量理论与技术保障。参 考 文 献(略)
  • 我国几何量精密测量领域自主创新成果——关节式坐标测量机关键技术研究
    我国几何量精密测量领域自主创新成果——关节式坐标测量机关键技术研究于连栋,赵会宁,贾华坤[序言] 2004年我的导师费业泰教授开始与合肥工业大学校友Richard He合作开发便携关节式坐标测量机,是国内较早开展关节式坐标测量机研究的团队之一,当时费老师带领胡鹏浩和胡毅等几位老师及若干研究生从零开始攻关,研制了首台关节式坐标测量机原型样机。2006年6月本人加入这项研究工作,主要负责测量机误差建模和测量机参数标定和辨识方面的工作。初期仪器的研发工作还曾与中国船舶工业第6354研究所合作过一段时间。经过多年的持续研发,我们在关节式坐标测量机的创新精度支撑理论和仪器研发工程技术方面均积累了丰富的成果,本人先后主持4项与关节式坐标测量机相关的国家自然科学基金面上项目,2013年成功获批“便携关节式坐标测量机开发与应用”国家重大科学仪器设备开发专项(简称仪器专项),项目分别于2018年和2020年通过技术验收和综合验收。天津大学叶声华院士曾经说过“关节臂仪器项目的顺利实施得益于费老师和合肥工业大学在仪器精度理论领域积累的丰硕成果”。该项目历时近20年经过两代人的持续投入和潜心研发,完全掌握了关节式坐标测量机的核心关键技术和应用开发技术,实现了具有自主知识产权的关节式坐标测量机零的突破,该技术成果获中国仪器仪表学会科学技术奖一等奖。仪器专项在实施过程中得到合肥合锻智能制造股份有限公司、清华大学、重庆理工大学、北京信息科技大学等单位的大力支持,项目在申报过程中得到合肥工业大学夏豪杰教授的大力支持,项目实施过程中赵会宁、贾华坤等博士研究生及若干硕士研究生均做出了重要贡献,在此一并表示感谢!一、研究背景关节式坐标测量机是一种广泛应用于汽车制造、飞机装配、模具制造等领域的高精密几何量测量仪器。与传统正交式坐标测量机相比,关节类坐标测量机通常由6或者7个旋转关节串联而成,具有灵活性高、便携性好、测量范围大和适于在位测量等优点。其测角系统由安装在各旋转关节上的高精度角度编码器实现 关节类坐标测量机采用光学扫描测头可实现被测件复杂曲面的非接触快速测量 为得到精确的测量模型,还需研究多种建模和参数辨识方法以及由不同国际组织制定的关节类坐标测量机的性能评价标准。针对上述关键技术,本文介绍了关节类坐标测量机的研究现状和技术进展,并对其未来发展趋势进行了展望。二、核心关键技术2.1基于广义误差模型的运动学建模技术传统D-H建模方法在某些情况下存在病态问题,极大地影响关节式坐标测量机的测量精度。为克服上述问题,提出了一种能够同时包含几何误差和非几何误差的运动学建模方法—广义误差模型建模理论,进一步提高了关节式坐标测量机的模型精度,如图1所示。图1 关节式坐标测量机广义误差模型2.2圆光栅传感器测角误差修正技术将阿贝原则拓展到角度测量领域,定义了测角阿贝误差的概念,提出了测角阿贝误差的修正方法,在修正测角阿贝误差的基础上进一步对测角误差进行修正,圆光栅传感器的测角精度得以显著提高,如图2所示。为探究圆光栅传感器各主要的误差作用方式和各项误差成分比重,开展了基于误差源分析的测角误差修正技术研究,推导并验证了包括旋转主轴径向误差运动和光栅盘安装偏心的测角误差模型,并为精密轴系的设计和装调提供了理论指导作用;为进一步修正温度产生的测角误差,提出了基于傅里叶级数展开-遗传算法优化BP神经网络的方法,显著提高了圆光栅传感器的测角误差。图2 测角阿贝误差测量装置 图3 测角误差修正效果2.3自制3D体约束标定体结合现行ASME B89.4.22-2004、VDI/VDE 2617-9和ISO 10360-12-2016标准,提出一种全新的全测量空间3D体约束的标定系统并首次建立了全空间综合误差标定模型,如图4所示。基于全测量空间3D体约束标定体,利用最佳采样策略,获取全空间标定数据集,建立了基于虚拟距离和单点双重约束的关节式坐标测量机全空间综合误差标定模型(结构参数误差和非结构参数误差),大幅消除了非参数系统误差、拟合误差,并根除了传统标准件位姿变化引起的变形误差,有效提升了标定精度和效率。该技术在机器人、极坐标测量仪器等误差修正方面具有普遍应用价值。图4 全测量空间3D体约束标定系统2.4结构设计与轴系精密装配自主设计了6-DOF关节式坐标测量机的结构,其核心关键机械结构是精密旋转轴系。根据仪器测量精度的设计指标,选择高精密级轴承并依据轴孔配合原则合理设置公差带。制定零件加工质量检测规程,对旋转主轴等零件的关键部位尺寸使用正交式坐标测量机进行检验。利用热胀冷缩效应装配精密轴系,通过改变轴承预紧力实现对旋转主轴转动状态的调整,制定旋转主轴转动状态检测规程,利用自准直仪等仪器设备对旋转主轴的误差运动进行检测,评估精密轴系是否达到最佳工作状态,如图5所示。图5 精密轴系装配图2.5力平衡系统研发由于关节式坐标测量机是一款手持式精密测量设备,需要在靠近基座的第二个关节处安装力平衡系统以平衡仪器自身的重力,提高工人在长期操作仪器时的舒适性,降低操作疲劳,保障测量结果的准确性和可靠性。经公式推导、仿真分析、定量实验和仪器整机平衡性能验证,研发了可靠的关节式坐标测量机力平衡系统,如图6所示。图6 力平衡系统研发过程图2.7仪器测量软件开发测量软件是仪器的重要组成部分,项目组以Qt软件为开发平台,结合OpenCasCade开发了适用于关节式坐标测量机的测量软件,完成直径、圆度、圆柱度、平面度等几何尺寸、形位公差的算法开发,并用标准测试数据与成熟商用软件进行比对,验证算法准确性。软件具备测量过程实时显示、数据存储、测试结果导出等功能,并方便进行功能扩展,如图7所示。图7 关节式坐标测量机测量软件经上述关键技术积累,成功研制了测量范围为1.2m-3.6m共5种关节式坐标测量机,如图8所示。其单点测量重复性介于±0.018-0.036mm,长度测量重复性±0.049-0.119mm。图8 不同型号关节式坐标测量机三、应用技术开发3.1汽车行业的应用针对汽车行业模具标定、焊接夹具定位和人机工程测试三个典型应用场景,在奇瑞汽车股份有限公司开展了相关测试验证,如图9所示。(1)模具标定测量提出利用关节式坐标测量机对汽车冲压模具进行现场测量。通过在测量现场测量被测模具的多个关键点,把测量机的测量坐标系统一到模具自身设计的坐标系内,然后通过关节式坐标测量机测量得到各被测点坐标值,与其理论设计值比较,给出测量结果评价,也可以通过关节式坐标测量机的测量软件拟合测量得到模具模型,与其设计理论模型比较,得到模具的形变,根据其形变情况标定模具。(2)焊接夹具定位测量 在使用关节式坐标测量机对焊接夹具进行定位检测时,通过对夹具体检测基准的测量,采用与理论数模相拟合的方式建立坐标系,分别测量夹具体的各个定位销及定位面与三维数模的偏差,以判定该夹具是否符合要求。(3)人机工程测试 为保证汽车乘坐人员的乘坐舒适性,需要保证汽车座椅空间3D位置的精密安装。在车身边架设关节式坐标测量机,将其测头伸进车厢内,完成对隐藏在车厢内座椅关键点的位置测量,并通过测量车身各关键点,来判断座椅的安装是否符合人机工程的要求。关节式坐标测量机在汽车制造中的应用,解决了汽车零部件几何尺寸测量和定位安装现场检测的难题,提高了生产效率,保障了生产质量。图9 关节式坐标测量机在汽车行业的应用3.2飞机制造中复杂零件、工装的现场检测在民用飞机制造企业利用关节式坐标测量机对飞机舱门及装配工装进行检测,并对点云数据进行处理。该类测量可以保障装配人员通过可视化的方法提高装配质量,根据提供的详细尺寸参数,实现对飞机关键部件生产质量的全面控制,提升飞机关键部件的产品质量,促进了我国飞机制造业的自主高质量发展。如图10所示。图10 关节式坐标测量机在飞机制造业的应用3.3 EAST核聚变大科学装置关键部件定位测量和形变检测全超导托卡马克核聚变 实验装置(EAST)内部含有种类繁多的关键零部件,每次放电后需要对其装配定位精度和形变进行精密测量。传统方法采用靠板、标尺等手段仅能进行定性测量。为解决核聚变装置内部关键部件装配定位测量难题,我们提出激光跟踪仪与关节式坐标测量机进行组合测量的模式,充分发挥激光跟踪仪超大尺寸全局测量和关节式坐标测量机灵活、便携、无测量障碍点的局部测量优势。通过升级EAST大厅外部基准、构建内部基准,统一内外基准网,在EAST核聚变装置维护改造期间通过搭建测量系统,顺利完成关键部件装配定位测量和形变检测,为核聚变实验的顺利进行提供了必要保障,如图11所示。图11 关节式坐标测量机在国家大科学装置的应用四、总结风雨18年仪器研发路,在两代仪器人的共同努力下,积累了基于“新原理、新装置、新工艺”的整套仪器研发经验,实现了自主知识产权的关节式坐标测量机从无到有,从原理样机到小批量生产的突破,打破了国外产品在国内市场的垄断,为相关仪器的国产化替代奠定了基础。【作者】于连栋,博士,教授,2003.9-2020.5年就职于合肥工业大学,2020年6月以来就职于中国石油大学(华东),长期从事3D宏观尺度坐标测试技术、微纳传感技术、超快光学精密测试技术研究,2017年入选国家百千万人才工程、国家级有突出贡献中青年专家、享受国务院政府津贴。点击图片直达报名页
  • 三英精密获国家级专精特新“小巨人”企业认定
    专精特新“小巨人”是国家工信部为贯彻落实习近平总书记关于培育一批专精特新中小企业、提升中小企业创新能力的重要指示精神,在“十四五”促进企业做精做强做大而制定的优质中小企业培育体系。鼓励中小企业实现专业化运营、精细化产出、特色化工艺和新颖化产品四方面发展而专门设立的荣誉奖项,旨在培育出一批专注于细分市场、创新能力强、市场占有率高、掌握关键核心技术、质量效益优的“排头兵”企业,助力实体经济特别是制造业做实做强做优,提升产业链供应链稳定性和竞争力。天津三英精密自成立以来,以国际化科技创新为引领,致力于打造高端CT国际化品牌。聚焦X射线CT检测装备研发和制造的同时,专注为多领域的科研及生产制造提供先进数字解决方案。公司创始人须颖博士拥有二十多年海外高科技公司履历,为将国外先进技术在国内实现产业化生产持续努力。承担科技部十二五首批重大仪器专项,带队研发了高分辨X射线三维CT产品。持续技术创新是一个系统工程。三英精密秉承“技术创新、精心制造”的理念,设立博士后工作站,并先后与清华大学、天津大学、中科院和中国航天等知名科研机构成为战略合作伙伴,建立联合研发基地。执着于探索物质数据化密码,三英精密的产品研发与时代发展同频,十几年来坚持走高端产品路线,三英精密业已成为国际国内工业CT产品技术指标领先、产品线齐全的企业。产品涵盖X射线三维显微镜、显微CT、工业CT、计量CT、平面CT、卧式CT、X射线在线检测设备和移动车载CT检测中心等;重点服务于航空航天、汽车、新能源、新材料、半导体、国防工业、石油地质、岩土工程、生命科学等领域。未来,三英精密将紧跟趋势顺势而为,充分利用先进科学技术和平台赋能,以科技创新实力进阶,向创新创造型、智能研制型企业加速迈进,引领精密仪器数字化变革。
  • 不贴点!跟踪式激光扫描系统在大尺寸精密测量中显身手
    精准测量是支撑高质量制造的基石。先临三维的高精度工业3D扫描技术作为一种光学测量工具,凭借其高精度、高效率、非接触等优势,为高端制造的精密三维尺寸检测提供保障。当下,这项技术已经渗透至到汽车工业、航天制造、电子电器、教育科研等行业,满足了不同用户对三维尺寸检测的需求。在工业领域,激光3D扫描仪得到了广泛应用。然而,传统的激光3D扫描仪需要在被测物体上粘贴标志点,以实现高精度三维数据的拼接与获取。在大型工件的三维尺寸检测中,这种方式动辄需要粘贴和去除成百上千个标志点,耗费大量时间。先临三维的跟踪式激光扫描系统以动态跟踪、不贴点的独特优势,以及激光扫描高精度、高效率、材质适应性佳的稳定表现,为大型工件精准的三维尺寸检测提供了破题思路。通过在扫描仪的工作过程中使用跟踪仪来获取扫描仪的三维空间信息,跟踪式激光扫描系统实现了大范围的无需标志点的拼接扫描,从而为大型工件的三维尺寸检测进一步提速。行业应用案例: 汽车工业白车身是指装焊完成但未涂装的车身结构,是整车零部件的载体。这种车身具有尺寸体积大、曲面复杂、部分零件表面反光等检测难点,因此需要精度高、无需贴点、材质适应性更强的激光3D扫描设备进行数据获取。使用先临天远的FreeScan Trak Pro2 跟踪式激光扫描系统,仅需约10分钟即可获取完整的白车身三维数据。此外,扫描精度最高可达0.023mm且重复性精度稳定,结果准确可靠满足工业测量需求。*FreeScan系列产品 ISO 17025 认证:基于JJF1951-2021和 VDI/VDE 2634 第 3 部分标准。基于可追踪球体直径测量数据对探测误差性能进行评估,在工作范围内基于可追踪长度标准件从多视角方向进行测量,来评估球体间距误差。可通过集成或内置摄影测量获取体积精度进一步优化的数据。轨道交通轨道车辆的车身主体是由一次次的焊接而成型,保证焊接的准确度,是后期顺利装配的基础。因此,确保扫描结果精准、扫描过程不贴点以保证效率,是车身进行三维检测的核心诉求。FreeScan Trak Pro跟踪式激光扫描系统表现出色,高效获取车身的完整三维数据后,将扫描获取数据与原始的CAD设计数据相对比,即可完成车身的焊接质量检测。模具铸造在模具铸造过程中,模型的形状和尺寸至关重要。面对结构复杂的大型铸件模型,不贴标志点的高效扫描成为三维检测中的关键环节。FreeScan Trak Pro流畅、高质的扫描提供了助力,不仅大幅缩短三维尺寸检测时间,还为铸件的浇筑生产节省大量时间。更多应用场景先临三维的跟踪式激光扫描系统,同样为航空制造、工程机械等行业的大尺寸精密测量提供高效解决方案。我国制造业正向高端迈进,大型化装备 和复杂结构制造的兴起,对测量方式提出了精度更高、适应性更强的要求。先临三维的高精度工业3D扫描业务线,品全而精,包含踪式激光三维扫描系统、手持式激光三维扫描仪、固定式蓝光三维扫描仪等多款产品,以精准测量保证精密制造。未来,先临三维将持续对产品、功能、应用进行深度打磨,让高精度工业3D扫描技术朝着设备无线化、软件智能化、检测自动化的方向不断精进,助力先进制造业的高质量发展。
  • 正业科技:超快激光技术,为FPC精密加工增添新动力!
    时代在发展技术在进步20世纪60年代第一台红宝石激光器诞生制造业进入“光”时代从纳秒、皮秒到飞秒人们对激光技术的探索未曾止步 时间换算:1秒=109纳秒=1012皮秒=1015飞秒时间越短,激光作用在材料表面的时间越短,对材料表面的影响越小,加工效果也更好,因此超快激光技术已成为制造业精密加工领域的热点话题。 在精密加工领域,传统纳秒激光加工设备仍占据了大部分市场。但是就加工效果而言,飞秒及皮秒激光加工更具优势与前景,可飞秒激光器由于自身的可靠性低、价格昂贵等原因,从科研到工业应用,还需一段时间。与纳秒激光相比较,皮秒激光加工具有更短的脉冲宽度、更高的峰值功率,能够达到更好更精细的加工效果,实现真正冷加工,基本无炭化,逐步成为主流选择。 ▲正业激光切割效果图(皮秒VS纳秒) 正业皮秒激光切割机 正业科技研发生产的皮秒激光切割机应用超快激光技术,适用于覆盖膜(CVL)、柔性板(FPC)、软硬结合板(RF)和薄多层板的切割成形。 01切割实例 02独特优势 1、真正冷加工,基本无炭化:激光脉宽小于10ps,炭化范围极小,基本看不到炭化现象。 2、切割效果更精细:采用小单脉冲能量,高频加工,精雕细作,加工面更加精细光滑,综合加工精度高达±20μm。 3、双台面,零上下料时间,效率高,速度更快:皮秒的重复频率非常高,可达兆赫兹,大幅度提升加工效率。 4、加工前预览功能:避免切板报废。 正业激光 正业科技在PCB行业历经22载,始终认为技术创新才是企业的立足之本,是企业长久生存和可持续发展的不竭动力,不断攻克激光技术难题,探索超快激光技术奥秘。 目前,正业科技承担的激光类国家重点计划项目有典型硬脆构件的超快激光精密智造技术及装备、激光高性能连接技术与装备和激光高精度快速复合制造工艺与装备。 未来,正业科技将不断增强核心竞争力,积极拓展激光技术应用产业链,满足市场及广大客户需求,通过做强“激光”助力制造业转型升级发展。
Instrument.com.cn Copyright©1999- 2023 ,All Rights Reserved版权所有,未经书面授权,页面内容不得以任何形式进行复制