直线光栅系统

多年来，大族激光研发并生产了一系列激光设备，不断满足世界工业对激光应用的各种需求。为迎合中国国内市场的急速发展，大族激光一直在积极地寻求高质量零件供应商，确保随时为客户提供高精度、便利、耐用的激光设备方案。在本案例分析中，大族激光选择雷尼绍RGH24光栅作为其音圈电机的位置反馈系统。 作为在中国深圳上市的公司，大族激光是一家集技术研究、开发、生产及销售为一体的高科技企业。它在世界激光行业中处于领先地位，年出货量高达10 000台！其旗下拥有众多子公司，包括大族电机科技有限公司，大族数控科技有限公司等，为不同领域的客户（如诺基亚、大众汽车等国际企业）提供专业的激光设备和应用方案。公司产品齐全，如激光打标机、切割机、焊接机、电机配件等。大族激光通过自主研发把&ldquo 实验室装置&rdquo 变成可以连续24小时稳定工作的激光技术装备，是世界上仅有的几家拥有&ldquo 紫外激光专利&rdquo 的公司之一。 2004年至今，大族激光从雷尼绍购买了10 000多套光栅系统，广泛应用于各类产品上。 大族激光集团总部 激光打标机内的音圈电机 音圈电机的工作原理是将电信号转换成机械力，当永磁磁铁之间的线圈通电时，磁场改变，从而产生力，产生的力会驱动永磁磁铁之间的线圈组运动；通过控制电流大小，可使线圈在永磁磁铁之间来回移动，从而产生线性运动。与其他电机不同，音圈电机具有一流的线性特性，例如直接驱动、零齿槽刀、轻动子高响应和带宽、动子及定子无磨损等。&ldquo 直接&rdquo 驱动的特性使音圈电机广泛应用在一些距离短但需要较高加速度的直线运动的场合。大族激光旗下的大族电机不但把音圈电机在市场上作为零件出售，还将其广泛应用在集团生产的激光打标机上。 研发部总裁王光能先生说：&ldquo 打标机需要在材料上打出立体效果的标签，我们必须通过运动反馈系统来控制镜子，在极短的时间内引导激光定位到相应位置上，雷尼绍正好能提供这方面的产品。&rdquo RGH24读数头通过光学原理在光栅尺上读取数据，与接触式系统相比，这种非接触式设计能够使音圈电机在位置控制上高速运转，并保证了高重复定位精度。除了应用在激光上之外，音圈电机还可以用于医疗检测仪器、精细位置控制和电脑硬盘生产等等。 音圈电机工作原理 音圈电机体积轻巧 音圈电机是一个理想的线性促动器，在短距离（微米到厘米）位置控制上具有极佳的效果。雷尼绍光栅尺安装在音圈电机活动部位上，读数头则被固定。由于音圈电机需要保持其高输出／重量比例数值，因此光栅尺必须轻巧，以维持最高加速度。王总说：&ldquo 我们在选择光栅尺的时候，尺子的重量是我们考虑的首要问题。通过比较几家供应商的产品，我们发现雷尼绍RGS20光栅尺十分轻巧，满足需要的同时，又不影响电机的效率。&rdquo 雷尼绍RGS20光栅尺使用轻巧材料制成，厚度仅0.2 mm，在音圈电机上几乎是不载重量，完全不影响电机的快速运转。由于使用音圈电机的机器空间一般都比较有限，因此包括电机位置控制的部分要尽量设计得轻巧。设计师在市场上选择读数头时需要考虑体积问题，读数头必须能够固定在狭小的空间内，配合光栅尺运动，从而控制电机位置。 王总说：&ldquo 在市场上同类产品中，雷尼绍读数头设计轻巧，质量和体积都能令人满意，并且其他性能不受影响。&rdquo 王光能 大族激光打印机安装简单 一般光栅系统的安装过程主要包括三个步骤：安装和固定光栅尺、安装读数头以及校准。王总说：&ldquo 雷尼绍光栅系统的整个安装过程十分简单，看过雷尼绍工程师安装一次后，我们的第二台机器就能自己安装了，而且过程快捷便利，看了指示灯就能知道安装过程是否正确。&rdquo 雷尼绍RGS20光栅尺成卷存放，用户在使用时可根据用途自行裁剪所需要的长度。在大族激光的音圈电机设计上，行程距离只有10到20 mm，王总说在市场上找到相同尺寸的光栅尺比较困难，而按需裁剪的设计解决了这一难题，为他们带来了便利。 王总继续说：&ldquo 我们不需要打孔或其他工具辅助，只要把光栅尺背面的双面胶撕掉，贴在预先定好的位置上就可以了。这种设计使我们能够根据需要灵活应用，我们可以自己裁剪光栅尺的长度来决定电机的行程距离，完全不受供应商的限制。&rdquo 此外，雷尼绍读数头上装有专利LED指示灯，使安装和校准过程变得简单快捷。用户通过观察LED指示灯的颜色，便可知道安装是否成功。 RGH24展望 自2004年至今，大族激光与雷尼绍合作已有8年时间，展望未来，王总说：&ldquo 我们大族会在激光行业中继续开发新产品和技术，为客户提供高质量的激光设备；同时我们也会在其他领域，如LED、太阳能等新能源课题上投入资金进行研发。希望在不久的将来，大族能成功开发出与激光设备一样出色的产品，为全球用户提供可信赖、高品质的工业设备。&rdquo -完- 如需了解雷尼绍更多产品，请访问www.renishaw.com.cn 关于雷尼绍英国雷尼绍公司于1994年在北京开设了第一个办事处，并于2000年在上海设立了办事处。目前，在中国共设有三个分公司和八个办事处，员工近百人。公司产品广泛应用于机床自动化、坐标测量、快速成型制造、比对测量、拉曼光谱分析、机器校准、位置反馈、形状记忆合金、大尺寸范围测绘、立体定向神经外科和医学诊断等领域。雷尼绍集团目前在32个国家或地区设有分支机构，员工逾3000人。 -完-详情请联系： 张晶 (Grace Zhang) 市场助理Marketing Administrator 雷尼绍（上海）贸易有限公司北京分公司 电话： +86 10 510882882 *1001电邮：Grace.zhang@renishaw.com

背景Wise天文台是由以色列特拉维夫大学 (Tel Aviv University) 拥有并运营的天文研究机构。四十多年以来，该天文台始终致力于支持天文学领域的前沿研究。它位于以色列的内盖夫 (Negev) 沙漠中，距离最近的城镇也有五公里；这种独特的地理位置意味着，这里的夜空全年大多数时间晴朗无云，并且远离光污染的影响。凭借这些优势，该天文台的一米口径天文望远镜可以拍摄出高质量的天文照片，为全世界各大天文学和天体物理学研究机构提供理想的研究素材。特拉维夫大学的天文望远镜是全自动操作的，并且配有超高分辨率的光谱仪，用于发现已知恒星周围的新行星。该望远镜安装于1971年，自安装之后，它的结构基本保持不变。但是其中的一些内部组件， 例如电机和轴承，尤其是位置反馈光栅，已经逐渐接近设计使用寿命，而且研究人员也开始注意到一些性能问题。望远镜的运动轴上装有光栅，用于测量望远镜的移动位置。天文台的研究团队发现，原来的光栅有时会提供错误的信息，导致软件毫无预警地停止运行。因此，现场工程师最终决定更换光栅，并且开始联系光栅供应商报价。该研究团队咨询了其他天文台的同行，并且对供应商进行了在线审核，最终选择与一家以色列的运动技术供应商Soulutions合作，这家公司同时还是雷尼绍光栅产品的授权经销商。 挑战“由于天体沿着轨道不停运行，研究人员只有很小的机会窗口能拍摄特定星座的高质量照片，所以我们必须快速完成升级工作，从而将停机时间降至最短，”Soulutions公司的雷尼绍光栅业务经理Benny Naim解释道。Naim先生继续说道：“我们详细了解了天文望远镜的运动方式，包括它的精度和速度要求，以确定新光栅的最佳安装位置。综合考虑以上因素，我们认为必须进行定制设计。”“在为研究团队提供解决方案建议时，我们还考虑了天文台的地理位置，”Naim先生补充道。“在沙漠中，气温日变化剧烈，白天仿佛盛夏，到了夜晚温度却降到零度以下。温度变化会导致热胀冷缩，进而对 金属物体产生不利影响。因此，在设计用于将新光栅安装到望远镜上的定制安装支架时，我们必须考虑热膨胀效应，以确保气候状况不会影响望远镜的精度。” 解决方案Soulutions团队建议在望远镜上安装两个雷尼绍RESOLUTE™ 绝对式光栅。RESOLUTE系列能够使 直线光栅系统在高达100 m/s的速度下实现1 nm分辨率，使圆光栅系统在高达36,000转/分的速度下实现32位分辨率，这是世界上首款做到这一点的绝对式光栅。而且，RESOLUTE直线光栅系统的超低电子细分误差 (SDE) 和抖动使其从同类光栅中脱颖而出。该团队还搭配了RTLA30-S直线栅尺。这是一款轻薄小巧的不锈钢钢带栅尺，其安装选项考虑到了基体热膨胀的影响，又兼具钢带栅尺的便利性。雷尼绍光栅技术提供了无与伦比的坚固性、优异的运动控制性能、宽松的安装公差、更高的位置稳定性，以及低至±40 nm的电子细分误差，能够实现平稳的速度 控制。“在首次造访天文台进行现场调查之后，我们决定不从望远镜上拆下原来的光栅，因为这样需要拆解整个望远镜，从而增加研究团队的停工时间，”Naim先生说道。“相反，我们建议先断开旧光栅的连接，然后使用定制加工的机械支架安装新光栅，这样就能快速而高效地完成整个升级工作。”Soulutions团队在天文台进行了两次现场访问，并且在望远镜的每个运动轴上都安装了RESOLUTE直线光栅。横滚轴控制望远镜的方向，用于观测不同的天区；而俯仰轴控制物镜和摄像机的左右运动。“将光栅连接至望远镜的控制器之前，我们先使用雷尼绍的高级诊断工具 (ADTa-100) 测试了光栅的安装效果，”Naim先生说道。“我们使用软件验证了两个光栅均可提供良好反馈，并且检查了整个轴行程上的信号强度，从而确保了光栅能够实现优异的运动控制性能。在确定安装成功后，我们才将光栅系统与控制器相连。”ADTa-100可从RESOLUTE绝对式光栅中获取全面的实时数据，并将这些信息显示在ADT View软件的 用户友好型界面上。它不仅可以在复杂安装条件下报告光栅的性能，亦可辅助系统查错，从而避免机器发生长时间停机。结果“雷尼绍的先进技术与Soulutions经验丰富的本地专家团队强强联手，帮助我们快速找到了最适合的解决方案，”Wise天文台的Arie Blumenzweig表示。“望远镜的位置反馈子系统的精度、分辨率和可靠性均显著提升，性能焕然一新。现在，我们正在研究如何进一步改进观测方式，以充分利用新光栅系统的诸多功能。”Naim先生继续说道：“对于我们团队而言，这个项目既特别又充满挑战，但同时也收获颇丰。在运行了一个月之后，Wise天文台的研究人员向我们反馈说，新光栅系统的位置测量性能优异，并且希望我们继续升级天文台的其他望远镜。看到雷尼绍技术在天文学研究领域施展身手，我们感到非常激动。” Wise天文台简介Wise天文台是专业的天文研究机构，由特拉维夫大学拥有并运营。它位于内盖夫沙漠的米茨佩拉蒙镇 (Mitzpe Ramon) 附近，在特拉维夫以南约200 km的位置。这里部署有一架一米口径的Ritchey-Chrétien天文望远镜，多台小型自动天文望远镜，以及多种用于地质与大气科学研究的专业仪器。

海顿科克直线传动一直以为都非常擅长为客户的应用定制客户化的运动解决方案，一个典型的例子就是海顿科克为客户定制的直线滑轨系统，这个系统客户要求非常高硬度，精度以及重复定位精度。 这个系统的轴向导向是一个可承受高负载和高硬度的精密滚珠导轨，整个结构都是用挤压铝型材做成，强度可靠，支撑系统地所有部件。在该设计中，驱动装置是一个混合步进电机和一根精密的KERK丝杠。该丝杆由303不锈钢挤压而成，安装在丝杠和滚珠导轨上的是一个机加工铝滑块和一个内置聚甲醛驱动螺母。 该系统可以很容易的调整以适应不同的应用场合，导轨在 &ldquo z&rdquo 向上可承受的最大负载是353 lbs (1570N)，在这个负载下能保证精度。其最大roll, pitch和yaw方向上能承受的扭矩是分别为200 in-lbs (22.65 Nm), 132 in-lbs (13.9 Nm),和 132 in-lbs (13.9 Nm)，在实际应用中能承受的负载还取决于所选用的电机和螺杆的型号，该系统设计使用的螺杆是直径为9.5MM的螺杆，其导程从0.64MM到38.10MM可选。 该系统配一个步距角为1.8度的步进电机可以实现精确的定位，当然一个有刷或者无刷的直流电机也可以用做该系统的驱动电机，特别是在需要高速度，高扭矩的应用场合中，使用有刷或者无刷电机其定位需要靠编码器，编码器也可以根据客户要求加到整个系统中。 对于一些普通的旋转编码器都不能满足其定位要求的应用，该系统依然可以整合安装更高精度的编码器。 更多信息请访问海顿直线电机（常州）有限公司网站http://www.haydonkerk.com.cn

海顿科克直线传动做为直线传动领域的领军型企业最近推出了全新的配28000驱动电机SRA04系列直线系统，为了减少额外直线导向机构，海顿科克的SRA系列简化了设计和制造，把所有部件都整合到了一起，整个直线系统非常紧凑，相比传统的直线结构节省了80%的空间。 整个直线导轨由一根科克的精密丝杆和铝合金的圆柱型外壳和螺母组成，丝杆被外壳紧密包裹，螺母沿着的前后滑动，螺母内部有内螺纹，和丝杆咬合，用丝杆做为传动力，Kerkote的TFE涂层，有自润滑功能的螺母和轴衬可以保证这个系统的高寿命以及零维护，在选择该直线系统时，可以选择普通的SRA系列，也可以选择带消隙螺母的SRZ系列，当垂直安装时，该系统可以同时做直线和旋转两个运动，该系统最长可以做到1.8M长。 该直线系统用海顿的28000混合式直线电机来驱动，电机有引出线或内置连接器两种选项，连接器符合ROHS且外观有锁紧装置以保证连接可靠。连接器允许最大电流3A且允许线径从22到28。 这个新产品的主要应用在一些精密的设备里面，特别是一些空间很小，但是需要精确定位的地方，比如常用分析仪器，半导体设备，包装设备等等。海顿科克强大的技术可以保证该直线系统的长寿命，高稳定性和免维护，可以大大提高生产商产品的质量和竞争力。 更多信息请访问海顿直线电机（常州）有限公司网站http://www.haydonkerk.com.cn

海顿科克直线传动是美国著名的AMETEK集团旗下的一家子公司，公司新近推出了一款全新的BGS04系列直线导轨，该产品是全新开模设计的产品，特别适用于高弯矩负载的应用场合，全新的结构设计使它能在高侧向负荷和高悬臂负荷的情况下，仍然能保证整个系统的定位精度和重复定位精度。BGS04直线导轨的核心传动部件是由303不锈钢制作而成科克丝杆，丝杆涂有干性润混油脂TFE涂层，和螺杆配套使用的是具有科克专利的消间隙螺母，螺母精密固定在滑块内部，滑块由铝合金材料制成，坚固耐用，整个系统的动力源可以选用海顿的28000双叠厚电机或者43000系列电机。BGS04直线导轨是专门针对重负载情况设计的新品，其能承受的的最大的水平，垂直和旋转方向的剪切力分别为6.60NM,7.70NM,7.75NM，最大的水平负载是10公斤，其传动螺杆的导程可以根据客户要求选择， 从0.635MM-25.4MM范围内可选，配合步距角为1.8度的步进电机，该直线导轨的步进步长为0.003MM-0.127MM，其行程长度从25MM-460MM可选！如果选择43000系列电机做动力源，还可以选配海顿的IDEA智能驱动器，该驱动器体积小巧，功能强大，集成安装在电机后部，几乎不占空间，使用非常方便！更多信息请访问海顿直线电机（常州）有限公司网站http://www.haydonkerk.com.cn

由天津市拓普仪器有限公司与天津大学应用物理系共同研发的WCG-1型超声光栅仪即将面市。该仪器采用光具座形式，除具有良好的直线性特点外，还具有方便组合多种实验等优点。用超声光栅测定液体中声音的传播速度是一个很好的综合性普物教学实验。

海顿科克直线传动是美国AMETEK集团公司的一员，是全球直线传动领域的领军型企业，最近公司新推出了带滚珠导轨的BGS直线导轨系统，BGS08是为大负载传动专门设计的，在大载荷的情况下，它可以保证整个运动的定位精度和重复定位精度。 BGS08系统其能承受的的最大的水平，垂直和旋转方向的剪切力分别为22.5NM,26.3NM,30.2NM，最大的水平负载可以达到100KG，其传动丝杆的导程范围为2.5MM-25.4MM，选配上步距角为1.8度的步进电机以后，其步进步长范围为0.0125MM-0.127MM,其整个系统的有效行程可以根据客户要求做到25MM-760MM之间。 BGS08系统头部的驱动电机是海顿的57000系列电机，传动丝杆由303不锈钢做成，表面涂有TFE涂层，TFE涂层是干性润滑油脂，免维护，和螺杆配套使用的是具有科克专利的消间隙螺母，螺母精密固定在滑块内部，滑块由铝合金材料制成，坚固耐用，另外根据客户需求，可以选配57000系列单叠厚或者双叠厚电机。 IDEA可编程驱动器也是BGS08系统的可选配部件，可以直接安装在电机后端盖上，为客户节省很多安装空间，BGS08是海顿科克全新设计的直线传动整体方案，其各种可选方案，极大的满足了客户自己的应用要求，有着极其广大的应用的前景！ 更多信息请访问海顿直线电机（常州）有限公司网站http://www.haydonkerk.com.cn

海顿科克直线传动是美国AMETEK集团公司旗下的一员，是世界领先的直线传动产品制造商，最近公司新推出了BGS06传动系统，BGS06用43000单叠厚或者双叠厚电机来驱动，目前海顿科克有3种BGS系列产品可供客户选择，分别是BGS04，BGS06和BGS08系列，客户根据自己负载要求来选择最适合自己的产品。 所有的BGS产品都是用海顿的电机来驱动，丝杆是高精度的303不锈钢丝杆，丝杆的表面都涂有TFE涂层，使用这种涂层以后，整个系统可以免维护运行，和螺杆配套使用的是具有科克专利的消间隙螺母，螺母精密固定在滑块内部，滑块由铝合金材料制成，整个系统坚固耐用，运行平稳。 BGS04系列 -使用28000双叠厚电机或者43000单叠厚电机驱动 -最大行程可以达到460MM -最大的水平负载100N -弯矩负载 Roll 7.75Nm, Pitch 6.60Nm, Yaw 5.68Nm BGS06系列 -使用43000单叠厚或者双叠厚电机驱动 -最大行程可以达到610MM -最大的水平负载600N -弯矩负载 Roll 15.75Nm, Pitch 10.75Nm, Yaw 12.40Nm BGS08系列 -使用57000单叠厚或者双叠厚电机驱动 -最大行程可以760MM -最大的水平负载1000N -弯矩负载 Roll 30.5Nm, Pitch 26.25Nm, Yaw 30.20Nm 如果客户需要，海顿IDEA智能驱动器可选配（适合57000,43000驱动电机），把控制部分和传动部分整合到一起可以给客户极大的节省空间。 BGS直线传动系统产品是海顿全新的产品，可以根据客户的要求定制，极大的满足了各种客户的不同要求，可以极大的为客户节省结构的安装空间的组装成本。 更多信息请访问海顿直线电机（常州）有限公司网站http://www.haydonkerk.com.cn

高效光伏太阳能电池（发电板）制造商面临的最大挑战是降低成本和提高电池效率。通过提高产量、减少加工精度的分散变化，并消除影响生产力提升的障碍来提高工厂自动化程度，是公认的实现电网价格持平等问题的关键。 与众多行业一样，选择合适的光栅（位置编码器）在光伏电池制造的高效工厂自动化中是很重要的环节。全球各地的太阳能电池板制造商一直在寻找一种有助于增加输出量、提高产量并尽量缩短停机时间的编码器。雷尼绍的RESOLUTE绝对式直线光栅和圆光栅可以满足这些要求，该光栅将真正的绝对式光栅反馈与高分辨率（1 nm）、高精度（± 1 µ m/m）、非接触光学系统等计量优点相结合，具有非常出色的可靠性和安全性。 RESOLUTE是绝对式光栅，这意味着它在通电后就能立即确定绝对位置，无需返回参考（基准）点，从而极大缩短开启时间并在出现任何运动前就实现对轴的完全控制。此项性能特征在机床断电又重新通电的情况下非常重要。它可以安全可靠地执行复杂的恢复路径，确保价格昂贵的产品和设备免于受损。 实际上，位置反馈的安全性是RESOLUTE系统的一项突出优点。光栅运行两种独立算法：一种用于确定绝对位置，另一种用于检查测量结果。这些内置位置检查算法可以独立校验位置，确保报告位置的保真度并可防止轴的非受控运动。因此大大降低了制造过程中电池或轴受损的几率。RESOLUTE已被世界领先的外科手术机器人公司采用，这足以说明该集成功能的有效性和可靠性！ RESOLUTE以一种完全独特的方式工作，类似于一台超高速数码相机对由长的非重复条形码组成的栅尺进行拍照，从而为读数头提供绝对位置。RESOLUTE比市面上最快的数码相机的速度还要高1000倍。在图片中进行插补可达到1纳米的分辨率。另外，由于RESOLUTE在100 m/s时可达到1 nm的分辨率，所以光栅速度永远不会是一种限制，因此硅太阳能电池制造设备可更快速地运转，并且与使用传统光学编码器的设备相比，可实现更高的产量和效率。而且绝不仅仅是高速度&hellip &hellip 条形码含有大量的冗余，而读数头应用复杂的交互校验和误差修正。因此结果不会受到诸如硅尘、油和指纹等栅尺污染的影响。RESOLUTE所具备的抗污能力意味着，它可以在可能引起其它光学编码器丢数的环境中连续运转。 另外，RESOLUTE可以达到非常优异的运动控制性能，因而提高了精度和制造过程的产量，甚至领先于极为苛刻的精密激光加工技术。传统密封式绝对式光学编码器通常具有约± 200 nm的细分误差 (SDE)。这么明显的SDE会产生很差的速度控制性能，导致运动轴上出现振动；在这样的轴上移动易碎、昂贵的硅片有可能发生&ldquo 恐怖的故事&rdquo ，而且可能出现微裂纹，太阳能电池的相关性能也会降低。较差的SDE还可降低诸如缺陷检测等动态执行的扫描作业的生产效率。RESOLUTE凭借其新颖的检测方法打消了所有这些顾虑，这种方法的固有SDE非常低，不超过± 40 nm。多轴设备的制造商还可以通过使用RESOLUTE获益，因为它具有非常低的噪声（10 nm RMS的抖动），进一步提高了位置稳定性和重复性。轴间的串扰也有所降低。 在最近举行的&ldquo 2010太阳能产业大奖&rdquo 评选中，雷尼绍的RESOLUTE绝对式光栅是唯一入选PV子系统组件类候选名单的编码器。集坚固耐用的设计、超高速和超凡的分辨率等优点于一身，RESOLUTE吸引了要求极高精度和运动控制集成的太阳能电池板加工设备制造商的浓厚兴趣。 RESOLUTE目前正在一些世界上最高效的商用太阳能电池的制造设备上进行试验，同时也引起了其它高科技行业，诸如半导体、平面显示器、医疗、天文学系统等要求平稳速度控制和高精度的行业的极大兴趣。

雷尼绍公司荣幸地宣布，雷尼绍与Tesat-Spacecom公司强强联手，合作推出新款超高精度、高耐辐射太空级光栅；该产品在地球空间环境中的有效寿命长达15年。 该光栅专为太空环境所设计，采用了雷尼绍先进的光栅技术，并结合了Tesat-Spacecom公司拥有的开发高耐用性电子设备的丰富知识和广泛经验。 光栅读数头具备极为强大的光学检测性能，其抗振性能可达150 g，工作温度范围广，可经受极端恶劣环境的考验。由于特别注重提高耐辐射性，因此该光栅在地球空间环境中的有效寿命长达15年。读数头质量仅为300 g，典型功耗小于1 W。 由于栅尺刻度直接刻划到不锈钢圆环的柱面上，因此消除了传统玻璃码盘因撞击/振动导致易破损的问题。刻度包含直接嵌入增量码道的IN-TRAC&trade 参考零位，它们按距离编码形式排列，因此任意两个相邻参考零位之间的距离都是不同的。这意味着只需稍稍旋转光栅便可利用板载FPGA（现场可编程门阵列）确定绝对位置。圆型光栅设计使其可轻松安装到回转轴上，而大通孔也有利于线缆布设。 栅尺直接安装到转轴上，而读数头则安装在定子上。两个部件之间没有接触，因此无需额外的轴承或挠性联轴器。这种安装方式提高了可靠性，消除了影响传统封闭式光栅的反向间隙、扭转误差（扭变）等不规则测量效应。 该光栅的短距离误差小于0.5 µ rad RMS，长距离误差小于5 µ rad（不包括机械误差），因此可实现超高精度；它的分辨率小于0.5 µ rad，因此非常适合要求精密测量的应用环境。 如需咨询此光栅的信息，请与Tesat-Spacecom GmbH公司的Stefan Seel博士直接联系（电子邮箱：Stefan.Seel@tesat.de）。 关于雷尼绍：雷尼绍是世界工程技术领域公认的领导者，在产品开发和制造技术的创新方面享有盛誉。公司在全球拥有超过3000名员工，其中2000余名员工在英国本土。公司的关键优势之一是其遍布世界各地的子公司所组成的服务网络：雷尼绍在32个国家/地区设有60多个办事处，包括在中国的11个办事处。依托阵容强大的设计师和技术专家团队，雷尼绍的全球网络为客户提供出色的服务和支持。在截至2012年6月的2012财年，雷尼绍实现收入总计3.32亿英镑，其中94%来自出口业务。 作为多种测量和医疗产品的一部分，雷尼绍提供一系列种类繁多、构造轻巧的磁栅和光栅产品，能够满足工业自动化领域的不同需求。直线光栅和圆光栅系统基于创新的非接触式结构设计，可完全消除机械滞后效应，实现超高精度测量。独创的光学滤波系统具有极强的抗污能力，能够有效避免灰尘、轻油和划痕，而不影响信号的完整性。这确保了客户的设备能够安全可靠地运行，无需过多维护。 关于Tesat-Spacecom：Tesat-Spacecom公司 (Tesat) 位于德国巴克南市，拥有约1300名员工，主要从事卫星通信系统与设备的研发、组装、集成和测试。公司产品包括高可靠性的行波管放大器、多路复用器、波导转换器和调制器等，这些产品集成在成套设备中，提供给全球主要的卫星制造商。因此，Tesat能够提供全面的卫星通信技术，例如通过卫星天线向地面用户发送电视信号等。全球在轨通信卫星中有一半以上都采用了Tesat的设备。Tesat在致力于商用空间项目开发的同时，也与军事和科研机构保持密切合作；2012年销售总额达到3.03亿欧元。 迄今为止，公司已参与了600余个空间项目。 应用程序空间激光雷达 (LIDAR) 绘图空间激光通信空地通信利用雷达或光学装置进行科学研究

海顿科克直线传动最近宣布将加快其公司旗下的KERK产品的样品生产速度，其产品包括科克的螺杆螺母组件，花键轴，直线滑轨，滑动导轨和RGS系列产品，先进的生产设备使得KERK可以在一周之内（中国地区由于运输原因时间会延长）就完成客户化定制的样品，包括样品中含有的KerkKite高分子材料部件和TFE涂层。 海顿科克美国科克制造厂最近投入了100多万美元购买最先进的生产设备，其中包括一台先进的CNC数控设备，该设备可以加工KERK所有系列的产品，专门用于制作客户定制样品，包括客户化定制消间隙螺母，科克所有系列的各种直径和各种导程的螺杆，科克的直线导轨系统等等。 海顿科克可提供的螺杆直径范围从Ø 2mm到Ø 24mm，其最大的传递负载可达225KG（使用标准材料下）,并且所有的科克产品都是免维护的。 海顿科克一直都保持着快速的交货周期，而且还在努力提高，即使是批量生产的客户化定制产品交货期也都会在4周之内（中国地区由于运输原因时间会延长），强大的客户化定制能力，产品种类的齐全，可靠的交货周期，海顿科克会是你的最好的合作伙伴! 更多信息请访问海顿直线电机（常州）有限公司网站http://www.haydonkerk.com.cn

海顿科克直线传动是全球著名的直线传动设备制造公司，最近公司推出了自带DCM4826X驱动器的43000固定轴式电机。 该驱动器支持整步，半步和4,8,16,32,64细分。该系统中的43000电机同样也可以替换成43000双叠厚厚电机，同时电机的丝杆有多种步长可以选择。 该系统配备43000单叠厚电机可以提供最大220N的推力，如果配备43000双叠厚电机则推力最大可以达到337N。根据选配的螺杆种类不同和电机的步距角的不同，该系统的步进步长范围为1.5微米-127微米。 驱动器的供电电压范围为12-48V，其最大输出电流为2.6A，电机额定电压有3种选择分别是2.33V,5V,12V。我们在给驱动器供电的时候，一般我们建议遵循8:1原则，就是驱动器供电电压：电机电压=8：1，例如某系统的供电电压为40V，那么在选择电机的时候，最好是选择5V的电机，驱动器通过调节电流来影响电机的输出力矩，所以电机能不能发挥出最好性能有一个很重要的因素就是驱动器和电机的电压比。 DCM4826X通过USB接口，驱动器可以很方便连接到电脑，通过电脑界面可以对驱动器的额定电流，保持电流，运行时间，细分数一一进行设置，这些参数设置好以后，驱动器就会根据上位机发来的方向，脉冲信号正常工作，该驱动器的方向、脉冲和使能信号采用光电隔离输入，使信号源与驱动器主电源相互隔离，互不干扰。 更多信息请访问海顿直线电机（常州）有限公司网站http://www.haydonkerk.com.cn

海顿科克直线传动是AMETEK集团公司下的一员，最近推出了一款全新的产品-带IDEA智能驱动器的BGS直线导轨系列，该直线导轨系统整合了直线导轨，43000系列单叠厚或者双叠厚电机，IDEA智能驱动器3大部件。所有的BGS直线导轨系统都由直线步进电机和高精密的303不锈钢螺杆来驱动，螺杆都涂有Black Ice TFE涂层，这是一种耐磨并且可以免维护的干性润滑涂层，和螺杆配套使用的是具有科克专利的消间隙螺母，螺母精密固定在滑块内部，滑块由铝合金材料制成，整个系统坚固耐用，运行平稳。BGS06直线导轨系统标准参数如下：机械参数：适配电机：43000单叠厚或者双叠厚电机最大行程：610mm最大水平负载：600N弯矩负载：Roll: 15.75 NmPitch: 10.75 NmYaw: 12.40 NmIDEA驱动控制器：方便的控制界面通过美国RoHS认证自我检错功能输入电压：12-48V最大电流：2.6A RMS电流过载能力：加速期间最高30%通讯方式：USB或者RS-485数字输入/输出：4/4BGS直线导轨高度集成所有运动控制部件，可以为OEM厂家或终端客户极大的节省空间，提高设备整体精密性，而且相比较客户单独购买电机，丝杆，导轨，驱动器等等部件自行装配也可以极大的节省成本。为了更好的满足客户的设计要求，海顿科克还可以为客户定制BGS，特殊定制部分可以包括，接线方式，行程长度，底座结构等方面，如您还有特殊要求，也可以像我们提出来，我们同样可以为您定制。 更多信息请访问海顿直线电机（常州）有限公司网站http://www.haydonkerk.com.cn

海顿科克直线传动最近又推出了一款外部驱动式的IDEA直线步进电机，该产品的推出完善了43000系列的IDEA电机产品，目前该系列有固定轴式，贯通轴式和外部驱动式3种结构可选，IDEA电机与普通的电机相比，直接在电机的后端盖上集成了驱动器和控制器，通过一个普通的数据线，用电脑直接就可以对电机进行编程和调试。　　IDEA外部驱动式电机可以选择搭配不同导程的螺杆，其最大行程最大可以达到51cm, 该电机特别适合用在小型的升降平台，精密的激光设备，高精度的扫描设备，精密的阀门控制设备以及其他很多需要精密控制的场合。　　IDEA系统是把驱动单元和可编程的控制单元整合到一起的系统，然后通过独特的设计直接整合到了电机的后端盖上，形成一个整体，编程前只要把IDEA特定的软件安装到电脑中，通过数据线把IDEA电机和电脑相连，然后只要点击电脑界面上的一些通俗易懂的按钮就可以对电机进行编程，在完成编程后，还可以在该软件下逐行的进行程序调试，并且输入和输出端口也可以在该软件中得到完全的模拟。　　该电机其他特性包括可以控制运行电流，驱动器需要一个能提供12-48V电压的电源提供工作电压，每个输入端口可以输入5-24V电压，以及最大4mA 的电流，输出信号是集电极开路信号，每个输出端口可以输出5-24V电压，以及最大200mA的电流!　　更多信息请访问海顿直线电机(常州)有限公司网站http://www.haydonkerk.com.cn

Haydon Kerk Pittman近期推出全新微型直线模组系列。紧凑小巧的微型直线模组可以节省大量结构空间，非常适用于小型实验室、医疗设备和舞台灯光等应用场合。微型直线模组可提供2种驱动电机选项，9种不同导程的丝杠选项，4种润滑选项，以及英制或公制标准。模组外观微型直线模组可以选配2种不同电机，分别是永磁式电机和混合式电机，见下图。永磁式电机微型模组混合式电机微型模组技术参数微型直线模组所选电机不同，电机的技术参数也不同。混合式电机微型直线模组永磁式电机微型直线模组模组尺寸微型直线模组有4种行程可选，不同的行程尺寸也会变化，具体见下图混合式电机微型模组永磁式电机微型直线模组其他特点体积小，平台稳定，定位精度高模组预留多种安装孔位，方便扩展其他组件混合式电机可配编码器关于HKPHaydon Kerk Pittman是精密运动控制领域3个世界级品牌的组合，分别是Haydon、Kerk和Pittman。作为阿美特克精密运动控制（AMS）部门成员，Haydon Kerk Pittman （HKP）供应各种精密直线和旋转运动产品，被公认为是精密梯形丝杠和消隙螺母组件、直线步进电机、直线导轨和导向系统、有刷和无刷电机以及完全定制系统的领先制造商。HKP在全球范围内为实验室自动化、医疗仪器、半导体制造、运输、楼宇自动化和工业自动化等苛刻市场提供高性能的解决方案和产品。阿美特克是电子仪器和机电设备的全球领导者，年销售额约为50亿美金。为材料分析、超精密测量、过程分析、测试测量与通讯、电力系统与仪器、仪表与专用控制、精密运动控制、电子元器件与封装、特种金属产品等领域提供技术解决方案。全球共有17,000多名员工，150多家工厂，在美国及其它30多个国家设立了100多个销售及服务中心。

作者：倪思洁 来源：中国科学报3月14日，“十三五”国家重大科技基础设施高能同步辐射光源（HEPS）直线加速器成功加速第一束电子束，实现满能量出束，标志着HEPS进入科研设备安装与调束并行的阶段。 直线加速器的第一束电子束流能量达到0.5吉电子伏特（GeV）、末端每束团电荷量多于1.5×1010个电子。HEPS工程总指挥潘卫民表示，直线加速器成功满能量出束，拉开了HEPS加速器调束的序幕。HEPS工程常务副总指挥董宇辉介绍，HEPS主要包括加速器、光束线和实验站三个部分。其中，加速器由直线加速器、增强器和储存环三台独立的加速器，以及连接彼此间的三条输运线组成。HEPS的工作原理可以概括为“加速电子，产生光”。HPES加速的带电粒子为电子。电子枪产生的高品质电子束，经过直线加速器加速到0.5GeV，然后进入增强器，在增强器再被加速到6GeV。最后，达到6GeV的电子束团从增强器环里引出，注入专门为电子发光准备的储存环中。“直线加速器是电子的源头和第一级加速器，相当于火箭的点火装置。”HEPS工程加速器部副主任李京祎告诉《中国科学报》，直线加速器是一台常温直线加速器，长约49米，由端头的电子枪、聚束单元、加速结构、微波功率源等设备构成。他介绍，2021年6月，直线加速器的首台科研设备——电子枪安装完成；2022年3月，直线加速器启动科研设备批量安装；2023年3月，获得辐射安全许可证，直线加速器启动调束。HEPS直线加速器。中国科学院高能物理研究所供图“接下来，我们将在此基础上进行直线加速器的参数优化和性能提升，以优化直线加速器性能指标，并为后续增强器、储存环的建设和调束打好基础。”李京祎说。目前，HEPS增强器已完成安装、正在进行设备调试，储存环隧道设备启动安装，光束线站前端区也已经启动试安装。HEPS是中科院、北京市共建怀柔科学城的核心装置，由国家发展改革委批复立项，中科院高能所承担建设，自2019年6月启动建设，建设周期6.5年。建成后，HEPS将是世界上亮度最高的第四代同步辐射光源之一，也将是中国第一台高能量同步辐射光源，和我国现有的光源形成能区互补。HEPS首批将建设14条光束线和相应的实验站，可提供纳米空间分辨、皮秒时间分辨、毫电子伏能量分辨的同步光，通过对微观结构多维度、实时、原位表征，解析物质结构生成及其演化的全周期全过程。HEPS鸟瞰图。中国科学院高能物理研究所供图

6月5日，国家重大科技基础设施高能同步辐射光源（HEPS）直线加速器通过了工程指挥部组织的工艺验收。 HEPS直线加速器是电子的源头和一级加速器，建设团队提前规划，认真组织，基本按计划完成了建设任务。HEPS工程总指挥潘卫民说，为了更好的优化直线加速器束流参数，提高增强器和储存环建设和调束的效率，更好地完成HEPS装置建设任务，工程指挥部加强过程管理，组织直线加速器专项工艺测试和验收。 HEPS直线加速器工艺测试于今年5月18日完成，测试由工程指挥部组织，测试组由来自清华大学、北京大学、中国原子能研究院、中国科学技术大学、中科院上海高等研究院等单位的相关专家组成，经现场讨论和测试，宏脉冲电荷量达到7.29nC，束流能量稳定性为0.014%，形成详细的测试大纲和测试报告。 工艺验收组由詹文龙、陈森玉、陈和生、夏佳文、赵红卫、赵振堂、邓建军、封东来、唐传祥、刘克新、王东、何源等加速器领域的院士及专家构成，验收组听取了HEPS直线加速器负责人李京祎关于直线加速器设计、设备研制、安装、调束等建设情况的汇报，工艺测试组组长陈怀璧工艺测试情况的汇报。经过认真讨论和评议，验收组一致认可工艺测试结果，各项指标全部达到或优于批复的验收指标，总体性能达到同类设备国际先进水平，同意HEPS直线加速器通过工艺验收。 验收组专家认为，HEPS直线加速器团队高质量地完成了建设任务，通过自主创新和集成创新，取得了自主开发上层调束软件平台和面向物理的调束软件、自主研制阴栅组件和基于绝缘栅双极晶体管的大功率固态调制器、内水冷、弧形腔和对称式功率耦合器的高梯度加速结构等系列成果，保证了直线加速器高能量稳定性，提高了加速效率。 工程指挥部成员和相关负责人参加会议。 5月18日工艺测试现场6月5日工艺验收现场6月5日工艺验收现场直线加速器隧道

海顿科克直线传动是直线传动领域的领导者，最近公司新推出了一款带驱动电机的花键轴直线执行机构，这个机构提供单件或者组件，连接器符合RoHS，锁紧结构保证连接非常可靠。接线端子允许最大电流达到3A，接插件可连接#28到#22引线。该结构便于用户将现有线束直接插入！ 该直线机构把花键导向，滑块和驱动电机完美的整合到了一起，该直线机构可以用普通43电机或者43双叠厚电机做驱动电机，电机步距角可以为1.8度或者0.9度，螺杆的大哦曾可以从0.05到1.2英寸，另外还提供大范围性能特性，其中包括自锁螺纹，能够在无电源或刹车的情况下支撑负载！ 该直线机构使用科克高精度螺杆，螺杆用专门的轴承支撑，螺杆外面由圆形花键轴包裹，滑块是用Kerkite聚合物做成的套管，一次性挤压成型的花键轴可以承受相当强度的扭力，Kerkote TFE涂层和有自润滑效果的Kerkite的负载滑块可以保证长寿命和零维护！ 该直线机构可以的典型应用包括医疗仪器，半导体设备，银行设备，包装机械以及其他相关的自动化设备上，与海顿科克广泛的应用行业相结合，该花键轴直线执行机构还会应用到更多的相关的行业！ 更多信息请访问海顿直线电机（常州）有限公司网站http://www.haydonkerk.com.cn

HaydonKerk Pittman是全球精密运动控制方案的领军型企业，最近全新推出一款新品—MiniSlide微型直线模组。该模组具有高可配置性、易于集成、结构紧凑、稳定、高性价比等特点。如今，实验室设备和自动化设计人员比以往任何时候都更需要适合紧凑空间的复杂运动控制解决方案。所以，相应的设备制造商需要既匹配其应用又经济实惠的解决方案。针对这一痛点，HaydonKerk Pittman全新推出一款新品—MiniSlide微型直线模组。该模组充分考虑了系统的集成性，可以大大减少购买单个组件组装所带来的时间、性能、成本等问题。创新点：快速组合成X-Y运动平台MiniSlide颠覆了传统的直线模组设计思路，它除了可以单独作为一个单轴的模组使用，还可以把两个模组组合起来，形成一个X-Y运动平台，非常的简单快捷，而且有效，为实验室设备和自动化设计人员提供了一个既能节省空间，又能满足多运动方向要求的客制化解决方案。定制的选项 MiniSlide系列提供了巨大的设计灵活性，具有以下定制的选项： -驱动电机-模组行程-螺杆导程-TFL涂敷-负载滑块高级产品经理David Kosewski表示："当仪器厂家的工程师们在开发新产品的一个新的直线传动机构时，通常是通过购买一系列的运动部件将它们整合在一起，认为这是最经济的方法。在选择直线导向机构时，通常选择的是滚珠导轨。在选择直线导向机构时，通常选择的是滚珠导轨。在选择直线导向机构时，通常选择的是滚珠导轨。这些都是很好的产品，但是对大部分的应用来说，负载能力是过度的，而且非常昂贵。选择MiniSlide微型直线模组则可以解决这些问题。MiniSlide是HKP核心竞争力的结晶，是一体化集成制造的产品，包含了我们数十年解决客户运动控制需求的经验。MiniSlide是一个集合尺寸紧凑、经济性和可靠性于一体的产品。我们利用工程塑料注塑方面的经验为MiniSlide开发了一个整体的支架，它不仅是负载的载体，同时还是导杆的衬套，和螺杆的驱动螺母。通过把步进电机整合到模组中，不仅仅使得电机作为具体应用的动力源，同时也让整个模组实现超高的分辨率和重复定位精度。"应用领域非常适合用于实验室设备应用，如样品处理、光谱仪和色谱仪、分子分析仪、光学显微镜和其他检测设备。

光栅是光谱仪器中的一个重要元器件，它就是光谱仪器的眼睛，它具有色散（分光）和成像的功能。目前光栅在摄谱仪、扫描单色仪、直读光谱仪等广泛使用，目前使用的传统凹面光栅相差偏大， 随着CCD等平面阵列探测器在光谱仪测量设备中的广泛使用，要求分光成像系统形成的光谱像位于同一平面上，科学家们面对这一需求，研发出全新的全息技术，全息平场光栅孕育而生。全息光栅的特点为：（1）无鬼线（传统机刻光栅的光谱中会出现一些不真实的谱线），杂散光极小；（2）分辨率高，由于全息技术使光栅刻线总数大幅度增加，因此色散率、分辨率也大幅度得到提高，此特点对兼顾平场和提高分辨率方面效果显著。当波长范围较宽时，传统帕邢-龙格凹面光栅很难兼顾平场和高分辨率的要求，利用全息记录技术获得的平场光栅（变间距曲线槽凹面光栅），具有校正像差能力，与传统机刻光栅相比，在像差、信噪比和成本方面更具优势，全新的全息平场光栅逐渐引起人们的关注。赛默飞世尔科技是检测领域的世界领导者。它为全球客户提供的优质分析仪器、实验室设备、试剂耗材及创新的实验室综合解决方案。赛默飞世尔在直读火花光谱仪行业拥有超过80年的经验，最近在高端台式直读火花光谱仪3460/4460之后，赛默飞世尔科技利用平场光栅（变间距曲线槽凹面光栅）技术又推出一款全新的全谱直读火花光谱仪ARL easySpark 1160。ARL easySpark 1160全谱直读火花光谱仪可快速的对固体金属样品进行分析。无论从痕量元素，还是到高浓度的元素，它都能准确、可靠的分析。赛默飞世尔在行业内多年的积累，针对有大量金属分析需求的冶炼行业和实验室，设计了这款全新的、更具性价比的全谱直读火花光谱仪，可满足客户在冶炼、汽车、航空航天、铸造等众多行业的生产需求。关于朗铎科技朗铎科技，全球科学服务领域的领导者-赛默飞世尔科技（Thermo Fisher Scientific）中国区域战略合作伙伴。作为工业检测分析系统解决方案服务商，我们致力于为中国客户提供全球高品质的分析仪器、专业的应用技术支持、优质的售后服务等系统解决方案。朗铎科技是赛默飞世尔尼通（Niton）手持式光谱仪在合金/地矿行业的中国区总经销商，也是Niton中国区售后服务及技术支持唯一授权服务商，同时也是赛默飞世尔arl全谱直读光谱仪的中国区总经销商。目前朗铎科技主要产品包括手持式合金光谱仪、手持式矿石光谱仪、全谱直读光谱仪等系列产品。关于赛默飞世尔ARL赛默飞世尔科技（Thermo Fisher Scientific，纽约证交所代码：tmo，以下简称赛默飞），全球科学服务领域的领导者。ARL是赛默飞旗下品牌，1934年生产出世界上第一台火花直读光谱仪，80多年来，ARL以其良好的操控性、稳定性、可靠性和耐用性，引领了直读光谱仪行业潮流，其尖端技术和卓越信誉让arl直读光谱产品销量和市场占有率均居世界同类产品前列。目前全球各大钢铁、有色、石化、建材等客户都选择ARL作为产品质量和生产过程控制的主要手段，中国各大钢铁、有色、科研院所都是ARL的忠实用户。

新华网长春12月3日电 记者2日从中国科学院长春光机所了解到，我国高精度衍射光栅刻划机项目已经开始实施，预计2012年研制成功。　　据国家光栅制造与应用工程技术研究中心常务副主任唐玉国博士介绍，新型光栅刻划机性能优越，最大刻划面积达400毫米×500毫米，最大刻线密度为6000线/毫米，均是国际一流水平。该精密机械系统还将包括采用完全符合“阿贝原则”的多层台结构、承重兼导向的一体式石英刀架导轨、金刚石刀具的中途连续切换技术以及实现连续运行与间歇刻划相结合的独特工作方式等多个创新点。　　说起被称为“精密机械之王”的光栅刻划机，很多人觉得陌生，认为离自己的生活很远。其实大到空间探测，小到血糖化验，都少不了光栅发挥作用，而光栅刻划机就是制造光栅的工作母机。　　唐玉国表示，光栅是光谱仪器的核心元件，只有拥有了新的光栅技术，才能催生新的光谱仪器，推动整个光谱仪器行业的创新和发展。研制大型高精度衍射光栅刻划机将大幅度提升我国光栅制造水平，促进光谱仪器产业及光谱测试技术的快速发展，提升我国精密机械制造行业的自主创新能力。　　据了解，该项目将在我国长期技术积累、关键技术获得突破的基础上，依托中科院长春光机所及联合国内相关技术力量进行研制。目前已经获得国家重大科研装备研制项目支持，经费达1.18亿元。此外，该项目已被吉林省纳入十个重大科技攻关项目之列。

海顿科克直线传动新一代的G4高性能直线步进电机系列包括直径20mm，25mm和35mm的3种规格的电机，该系列电机具有结构紧凑，性能稳定，推力大等诸多优先，比目前市场上所有的同种尺寸的电机都要优异的多。 G4系列电机在设计和制造的过程中都以提高性能和寿命为目标，产品使用了完美的定子齿形，强力钕磁钢，大尺寸的花键轴以及能提供更好的旋转支撑和更高的轴向负载能力的加大的球轴承以保证产品在整个使用寿命中都能保持免维护和重复定位精度。G4永磁式电机提供了异常高的推力-尺寸比，在很多对安装空间有要求的精密部件中是不二的选择，比如医疗设备，科学仪器，扫描仪器，打印设备以及其他的精密的光学仪器上。每种尺寸的电机都包含固定轴式，贯通轴式，外部驱动式3种形式，而且每款电机都可以根据需要选择不同步长的螺杆，另外螺杆的行程也可以根据需要截取不同的长度。更多信息请访问海顿直线电机（常州）有限公司网站http://www.haydonkerk.com.cn

近日，清华大学深圳国际研究生院李星辉团队与国防科技大学团队合作提出了一种基于反射型二维光栅的外差式三自由光栅干涉仪。团队自主设计具有高光敏度、高频差和高信噪比的双频激光系统，基于二维反射型光栅和采用创新的共光路设计，搭建三自由度位移测量系统，设计并优化外差信号相位检测算法，最终实现了亚纳米的测量分辨率和重复定位精度。这项工作将有效推动多自由度光栅精密定位技术的发展。多自由度精密定位技术在纳米计量、显微成像、精密机床、半导体制造等领域具有重要地位。以半导体制造为例，光刻机是半导体行业的“掌上明珠”，在先进制程的光刻机中，晶圆台需要亚纳米位移测量精度的六自由度超精密定位技术。当前光刻机常用激光干涉仪和光栅干涉仪对晶圆台进行多自由度超精密定位，然而激光干涉仪由于暴露在环境中的光路长、难以实现单测量点多自由度测量等限制，会引入环境噪声和阿贝误差，而以光栅栅距为测量基准的光栅干涉仪正成为光刻机晶圆台超精密定位的主流方法。（a）光刻机晶圆台中“四读数头—四光栅”的六自由度测量系统；（b）外差式三自由度光栅干涉仪基本原理针对光刻机等先进装备中的超精密定位需求，团队提出了一种新型的基于外差干涉原理的三自由度光栅干涉仪，可以实现亚纳米的测量分辨率和重复测量精度，并通过 “四读数头—四光栅”的晶圆台测量系统可以实现六自由度位移/角位移测量。该外差光栅干涉仪使用一束双频激光，通过二维反射型光栅的四束衍射光产生外差干涉，实现光栅在X/Y方向上的位移测量，通过光栅反射光与固定反射镜反射光产生外差干涉，实现光栅在Z方向上的位移测量，从而完成光栅ΔX、ΔY、ΔZ三自由位移测量。该方案创新地采用了二维反射型光栅，利于光路系统读数头的集成化和小型化，在未来应用中，可以将读数头和光栅分别安装于固定部件和运动部件上，来检测运动部件的位移，其相对于基于透射型光栅的测量方法具有更广的适用性。此外，研究团队提出并采用了自主设计的双频激光系统，相比于传统的基于塞曼效应的商用双频激光器，具备更大更稳定的频差，以及更强的激光功率，可以实现更高的光源稳定性和信噪比以及更大的外差频率，有利于提升系统的整体精度和测量速度。最终实验结果显示，该系统具备0.5 nm的分辨率，0.6 nm的重复定位精度和2.5×10-5的测量线性度。该研究提出的外差式三自由度光栅干涉测量方法有利于多自由度超精密定位技术的发展，同时对先进装备和精密仪器的发展具有指导意义，尤其是需要多轴超精密定位的纳米科学和技术。 （a）自主设计的双频激光系统；（b）外差式三自由度光栅干涉仪测量系统 （a）三轴分辨率测试结果；（b）三轴在10 nm和40 nm处的重复定位精度测试结果相关成果以“三自由度亚纳米测量反射型外差光栅干涉仪”（A Reflective-Type Heterodyne Grating Interferometer for Three-Degree-of-Freedom Subnanometer Measurement）为题，在线发表在仪器仪表领域期刊《IEEE仪器与测量汇刊》（IEEE Transactions on Instrumentation & Measurement）上。论文第一作者为清华大学深圳国际研究生院2020级硕士生朱俊豪，清华大学深圳国际研究生院李星辉副教授为通讯作者，国防科技大学为共同通讯作者单位。该研究工作得到了广东省基础与应用基础研究基金、国家自然科学基金、清华大学科研启动基金、湖南省自然科学基金、中国博士后科学基金等项目的支持。论文链接：https://ieeexplore.ieee.org/document/9913946/

科研人员在为光栅检测做准备工作。　罗浩摄(资料图片)　　在1毫米距离里划出6000道刻槽，且槽型均匀，这意味着在20公里的刻距内，刻槽间距误差小于一根头发丝的千分之一。这正是不久前，中科院长春光学精密机械与物理研究所研制的“大型高精度衍射光栅刻划机”达到的刻划精度。　　走进长春光机所实验室，项目组科技人员向记者介绍了一块银灰色、近似不透明“玻璃窗”的光栅，它是这套“精密机械之王”的杰作，也是目前世界上面积最大的高精度中阶梯光栅。打造这台“精密机械之王”的，正是长春光机所光栅刻划机老中青三代研制项目组。　　光栅是分析万物光谱信息的“芯片”，应用遍及海陆空、吃穿用　　人类如何通过光认识世界?项目负责人、长春光机所研究员唐玉国说，人类借助光认知世界有两种方式：一是光学成像，二是光谱分析。光学成像可以看到物质世界的形状、尺寸等外在信息 地球上所知的元素及其它们的化合物都有自己的特征光谱线，光谱分析可以获得物质成分信息，帮助我们看清事物的本质。　　但要“抓”住光谱信息并不容易。日常生活中的光，是由红、橙、黄、绿等各种单色光组成的复色光，而单色光才能更好地记录下物质的光谱信息。光栅是一种非常精密的光学元件，它的神奇在于，它能从复色光中解析、提取出单色光。　　日常生活中，人们很少看到光栅，但其实它的作用无处不在。“人们去医院抽血检验，原理就是依靠光谱仪器里的光栅，来实现观察血液里的成分是否符合健康标准。”项目组成员、长春光机所研究员巴音贺希格说，“简单地说，光谱分析需要光谱仪器，光栅之于光谱分析的作用，就如芯片之于计算机，是核心和‘大脑’。”　　与血液检查原理类似，分析不同物质的光谱，可以探查出农药残留、钢材质量、爆炸物特性等许多重要信息。唐玉国表示，光栅的价值不限于光谱仪，其应用“遍及农轻重、海陆空、吃穿用等各行各业。既能看天，也能看地、看人”。在天文观测中，通过光谱测量得到天体的组成及其与地球的距离，从而揭示宇宙诞生及演化规律 在光通信领域，光栅的分光作用使得不同波长的光能够携带信息顺着光纤飞入千家万户̷̷　　通常，光栅性能越强，能分析出的物质成分就更精细。光栅面积越大，集光率和分辨本领就越高 光栅的精度越高，信噪比就越高。2009年，中科院长春光机所启动光栅刻划系统研制工作，一开始就瞄准世界领先水平，攻克光栅同时“做大”和“做精”的难题。　　“精密机械之王”成功刻划出了400毫米×500毫米的大面积中阶梯光栅，标志着我国大面积光栅制造技术已达到国际领先。这一块光栅有多强?唐玉国说，最有经验的油漆工能辨别出1000多种色彩的微妙变化，而光栅理论上能够分辨出超过4亿种，可谓世界上感知色彩的最强利器。　　光栅刻划机是制作光栅的母机，“做大”“做精”光栅是世界性难题　　以防尘服武装，再经风淋室除尘，记者才得以获准进入实验室。这里有一套精密的环境保障系统，要求在30天内温差控制在± 0.01℃之内。　　项目组成员、长春光机所研究员齐向东参与了光栅刻划机的设计、研制、调试等全过程，并长期在一线担任指挥。他说，这台仪器对环境要求极为严苛，气温、气压、空气成分等哪怕极其微小的变化，在纳米的尺度下，也可能带来巨大的刻划误差。　　对环境的苛刻要求源自光栅刻划机自身的高精度。它由上千个元件、部件精妙配合而成，几乎所有关键部件冲击世界极限水平。加工装调精度难、运行保障环境要求之高，前所未有。　　丝杠、蜗轮、导轨是刻划系统“三大件”，项目启动之时，国内现有机床技术根本达不到精度要求，研究组不得不采取土办法——手磨加工。　　丝杠被誉为刻划机的“心脏”，其精度水平直接影响整机性能。国内不能造，国外买不到，已经退休的80岁高龄老专家张泰返聘回所，并亲自上阵，带领青年团队不分昼夜加工和检测。历时近1年时间，终于研磨出这根丝杠。这也是目前世界上精度最高、行程最长的三角螺纹丝杠。　　用同样的方法，项目组费时6个月加工出蜗轮，8个月加工出V形导轨。这些具有亚微米、纳米量级的关键器件，都是科研人员用双手研磨出来的。此外，项目组成员为了攻克金刚石刻划刀、光栅镀膜等技术难题，也屡屡实验、研磨、调整，方才达到了光栅刻划机的要求。“有一次，项目组去外面交流。一握手，对方都说，你们的手不像科学家，倒像工人。”巴音贺希格回忆。　　立项之初，研制计划时间是三年半，但由于整个过程比预料困难太多，前后花费了近8年，成为“严重耽搁的项目”。“研制期间，我们承受着巨大的压力，往往‘按下葫芦又起了瓢’，好不容易攻克一个困难，新的问题又立马出现。”齐向东说，科研人员不停地寻找问题产生的根本原因，有时候甚至要推翻之前花了很长时间建立起来的假设，否定自己重新开始。“这8年中，我曾多次感到绝望，以为进行不下去了。大光栅通过验收时，又觉得一切都很值得。”　　这项成果使我国在光栅领域不再受制于人，并将精密机械加工技术推向世界前沿　　国际上掌握光栅研制技术的国家很少，大面积高精度光栅是科技强国竞争的焦点。在此之前，只有美国能够制作300毫米以上中阶梯光栅。　　大面积、高精度光栅刻划机的成功研制，使我国战略高技术领域所需的光栅不再受制于人，还将我国精密机械加工技术推向了世界前沿。　　“我们这一代科研人员做出这台机器，离不开长春光机所几代人的努力。我们只是属于摘桃子的人，没有前辈的积累，没有青年梯队人才的付出，都不可能完成这项艰巨任务，是老中青三代人的结晶。”齐向东感慨。　　1959年，长春光机所自主研制出了我国第一台光栅刻划机和第一块光栅。项目期间，我国第一代光栅刻划机的领军人、机械刻划光栅创始人梁浩明回到长春光机所，在重要问题上给出了指导意见 带领团队手工研磨丝杠等精密零部件的张泰先生，也是我国第一台光栅刻划机研制的参与者 已经退休的郝德阜研究员参与了系统的总体结构设计。　　目前，我国第一台光栅刻划机依然没有“退休”。半个多世纪前，仅仅借助少量公开发表的相关文献，梁浩明等人开始了光栅刻划机的研制工作。没有专门设计的计算机软件，设计人员就靠手工绘制来画图 没有数控机床，科研人员就靠双手打磨加工零部件，精度甚至比当今数控机床加工还要高。　　上世纪80年代，长春光机所计划研制高精度大面积光栅刻划机，由于资金等种种限制，项目搁浅，我国遗憾地错失了追赶光栅制造强国的机会，制造大光栅也成为我国光栅人的梦想。　　“我们有信心，也有信念能够完成项目。长春光机所具有数十年的技术积累，此外，现代精密仪器加工技艺水平更高，技术条件更好。老一辈在物质匮乏年代都能够制造出精度非凡的光栅刻划机，我们有条件也有责任把新一代刻划机做好。”齐向东说。　　八年磨一剑，项目组研制的这套大型高精度光栅刻划系统，攻克18项关键技术，取得9项创新性成果。　　让唐玉国欣喜的是，经过光栅刻划机项目历练，一批青年人才成长起来了，关键技术得到有效传承。他还说，研制成功并不是刻划机的重点，未来项目组还将从“精稳快新”四个方面对它进行持续改进和技术升级、提升性能，使其在满足国家重大科研对大光栅需求的同时，始终保持国际领先。

p　　6月5日至6日，中国科学院重大科技任务局组织测试专家组对中国科学院近代物理研究所和高能物理研究所联合研制的ADS先导专项25MeV超导质子直线加速器进行了现场测试。测试专家组由中国科学技术大学、北京大学、清华大学、兰州大学、上海应用物理研究所和近代物理所等单位的专家组成，中科院院士、近代物理所研究员魏宝文担任测试组组长。/pp　　测试专家组听取了近代物理所研究员何源关于“ADS超导直线加速器研制报告和现场测试大纲”的报告，审议了测试方案，亲自记录了加速器的测试运行指标。专家组于6月5日对脉冲束流指标进行了现场测试，测试结果为质子束能量26.1MeV、脉冲流强12.6mA 6日继续对连续束流指标进行了现场测试，测试结果为质子束能量≥25.0MeV、连续束流强150-200μA。由于辐射剂量限制，连续波束流在稳定运行1分钟后主动停止了测试运行。ADS超导质子直线加速器现场测试结果达到了ADS先导专项中束流能量25MeV的既定指标要求，脉冲流强超过了设计值10mA。此次测试达标，在国际上第一次实现了能量25MeV的超导质子直线加速器连续波束流，为后续近代物理所承担的国家重大科学基础设施——加速器驱动嬗变研究装置(CiADS)的建设打下了坚实基础。/pp　　ADS先导专项25MeV超导质子直线加速器于2011年开始研制，在国外对相关技术限制合作的情况下，始终秉承着独立创新的科研态度、自主研发的奋斗精神，先后突破了一系列关键技术。本次测试结果，是继基于半波长谐振型超导腔(HWR)和轮辐型超导腔(Spoke)两种技术路线的注入器先后实现达标测试后的又一个里程碑，也标志着我国强流超导直线加速器继续保持着连续波超导质子直线加速器的国际领先水平。这台超导质子直线加速器也将作为国际样机，成为开展强流、高功率超导直线加速器合作研究的国际平台。/pp style="text-align: center "img title="01.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201706/noimg/bb9a1ae3-e5e8-4998-bc19-2525d1835e52.jpg"//pp style="text-align: center "测试结果/pp style="text-align: center "img title="02.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201706/noimg/a45bb9cc-516c-4b80-a04d-02edd971e006.jpg"//pp style="text-align: center "会议现场/pp style="text-align: center "img width="600" height="130" title="03.jpg" style="width: 600px height: 130px " src="http://img1.17img.cn/17img/images/201706/noimg/33dd9cad-dc5f-4eeb-91c4-e89e1454a2e9.jpg" border="0" vspace="0" hspace="0"//pp style="text-align: center "加速器运行控制室运行测试大屏/pp style="text-align: center "img width="520" height="294" title="04.jpg" style="width: 520px height: 294px " src="http://img1.17img.cn/17img/images/201706/noimg/4cf59b8a-b574-4114-bd79-f025c5ea2249.jpg" border="0" vspace="0" hspace="0"//pp style="text-align: center "25MeV连续波超导质子直线加速器(一)/pp style="text-align: center "img width="520" height="292" title="05.jpg" style="width: 520px height: 292px " src="http://img1.17img.cn/17img/images/201706/noimg/d33e944a-7ce7-4185-8d1a-2de8eaa0f362.jpg" border="0" vspace="0" hspace="0"//pp/pp style="text-align: center " 25MeV连续波超导质子直线加速器(二)/pp/pp/pp/pp/pp/pp/p

海顿科克直线传动是直线传动领域的领导者，近日公司又推出了一款全新产品，就是G4（第4代）19000系列永磁直线步进电机，该电机外径尺寸约为20mm，和原来的海顿低一代的20000系列电机相比，虽然大小差不多，但是G4电机却有更好的稳定性和更大的动力输出，这也是海顿推出的第3款G4电机，先前推出的分别是G4-25000（外径26mm）和G4-37000（外径36mm）系列电机，G4-19000电机的推出也使得海顿G4系列电机变的更加齐全。和先前推出的2款G4电机一样，G4-19000电机同样产用了完美的定子齿形，强力钕磁钢，大尺寸的花键轴以及能提供更好的旋转支撑和更高的轴向负载能力的加大的球轴承！这些技术上的改进使得电机的性能和稳定性都有了较大的提高。G4-19000直线步进电机可以在较小的空间内提供比较大的推力，并且定位精确，因此该电机在打印机，分析仪器，实验室装备等设备上有着普遍的使用，另外在其他小空间需要大推力的场合，海顿电机也是不二的选择。该系列电机和其他海顿电机一样，都有3种形式可以选择，分别是固定轴式，贯通轴式和外部驱动式，我们的工程师会依据您的不同应用条件，为您选择最适合您使用的电机。更多信息请访问海顿直线电机（常州）有限公司网站http://www.haydonkerk.com.cn

近日，科技部对2006、2007年组建的工程中心开展验收工作，经过专家现场检查评估和国家工程技术研究中心验收委员会综合评议，国家光栅制造与应用工程技术研究中心通过验收。　　该中心攻克了光栅制造中的关键技术瓶颈，完成了5套光栅设计软件的开发、5台(套)光栅测试设备或系统研制开发及30多种母版光栅的研制，建立了光栅分光系统的数值仿真平台和虚拟光谱仪器库等。中心研究开发、试验检测、工程技术装备、分析测试平台等工程化条件良好，工程化研究开发体系完整，已形成了很强的技术成果工程化能力，建立了较好的人才流动及对外开放合作机制，以及合理的组织机构与管理制度。

海顿科克直线传动是设计直线运动产品的主要生产厂家，现全新推出SAA06系列电动SplineRail线性执行器。一般来说，直线运动都要求两个独立的组件来处理驱动和导向，但是海顿科克的SR滑轨将这两个机构简化结合在一个单一的，同轴机构中。 该SR滑轨采用了轴承支撑的精密冷轧科克丝杠，置于同轴铝导套内，用以驱动Kerkite聚合物材料的集成螺母套。铝型材花键提供了良好的扭转稳定性。 KerKote TFE涂层和自润滑Kerkite螺母套材料确保使用寿命长，免维护。该电动SR滑轨使用海顿Size17的单叠厚或者双叠厚直线步进电机。 当垂直安装时，该滑轨也可以用于同时提升和旋转（Z轴）。用一个电机驱动螺杆，另一个转动导轨，这样就建立了一个自动抓放机构。螺杆导程从0.05&rdquo 到1.2&rdquo 提供了宽泛的性能区间，包括不需要外部动力或刹车就可以支撑负载的自锁螺纹。海顿科克专门从事客户运动解决方案，而SR滑轨就是基于此而研制的多功能平台。 该产品可以广泛应用在医疗器械，半导体设备，科学仪器，包装机械等一系列自动化设备上，得益于海顿和科克两个产品的完美结合，大大节省了安装空间，简化了机械结构，并且产品质量优异，免维护！ 更多信息请访问海顿直线电机（常州）有限公司网站http://www.haydonkerk.com.cn

2014年5月1日和2日，在中国科学院南京天文光学技术研究所召开了泰国阶梯光栅光纤光谱仪的出所测试验收会。来自泰国国家天文研究所（NATIONAL ASTRONOMICAL RESEARCH INSTITUTE OF THAILAND）的Suparerk，David和Christophe等专家们参加了此次验收会。　　会上，南京天文光学技术研究所项目组详细介绍了光机系统的设计方案、研制过程和各项性能测试结果,讨论了包装运输方案，会后进行了光谱仪光机性能的现场测试。与会专家进行了认真的讨论，一致认为光谱仪各项指标满足设计要求，同意出所验收。 　　该台光谱仪将安装在泰国国家天文台2.4米光学望远镜上用于进行科学观测。在该科学仪器研制过程中，中泰双方研究所建立了良好的合作关系。泰国方面派专家参与了光谱仪调试和测试的全部过程，并计划在将来继续派员工前来工作学习，泰方专家表达了希望能在天文技术研究的更多方向上和南京天文光学技术研究所开展合作研究。出所测试验收会现场泰国阶梯光栅光纤光谱仪研制项目组主要成员

近日，中科院上海光学精密机械研究所信息光学与光电技术实验室周常河课题组发明了一种新型衍射光学器件——达曼波带片(DZP)，并基于此器件，发明了三维达曼光栅。该光栅可将通常透镜的一个焦点转换成三维焦点阵列，称之为三维达曼阵列。该项工作发表在美国光学学会期刊Applied Optics 51, 1619-1630 (2012)上，并入选Virtual Journal for Biomedical Optics(VJBO)。　　传统的透镜对单束激光束来讲只会产生一个聚焦光斑。菲涅尔波带片是一种可以产生轴向多焦点的重要光学元件。然而，在实际应用中，菲涅尔波带片产生的轴向多焦点的强度分布不均匀，且主要能量集中在主焦点上，因而菲涅尔波带片结构并不能提供一种实用的轴向多焦点系统。　　该课题组发明的这种新型波带片结构DZP，通过将达曼相位编码的思想引入到二元相位波带片结构中，从而可以在透镜的聚焦后场产生一系列等强度、均匀间隔分布的轴向聚焦光斑阵列，突破了传统菲涅尔波带片轴向焦斑能量分布不均匀的固有缺陷，是与传统菲涅尔波带片属于同一类型、相互并列的重要基础衍射光学元件，在轴向并行激光处理和大景深成像等系统中有重要的实用价值。　　该课题组研究人员指出，结合这种达曼波带片和另一个二维达曼光栅，可以在透镜的后场实现按照规则晶格结构排布的聚焦光斑三维阵列，即三维达曼阵列。研究人员通过实验，在一个NA0.13和一个NA0.66物镜的聚焦后场分别实现了5×5×5和6×6×7聚焦光斑阵列。这种按照规则晶格结构排布的三维达曼阵列在三维激光直写光刻、三维光存储、并行光学粒子操控等方面有广泛的应用前景。　　这种高数值孔径透镜下产生聚焦光斑的三维达曼阵列是上海光机所余俊杰博士在导师周常河研究员的指导下首次实现的。余俊杰博士在毕业论文中详细论述了其发明的达曼波带片、螺旋达曼波带片等一系列新型衍射光学元件的原理与设计加工流程，解决了三维达曼阵列的设计问题，为其在高数值孔径透镜下的广泛应用奠定了基础。