当前位置: 仪器信息网 > 行业主题 > >

激光水准仪的原理

仪器信息网激光水准仪的原理专题为您提供2024年最新激光水准仪的原理价格报价、厂家品牌的相关信息, 包括激光水准仪的原理参数、型号等,不管是国产,还是进口品牌的激光水准仪的原理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激光水准仪的原理相关的耗材配件、试剂标物,还有激光水准仪的原理相关的最新资讯、资料,以及激光水准仪的原理相关的解决方案。

激光水准仪的原理相关的资讯

  • 《数字水准仪检定规程》等标准发布
    各省、自治区、直辖市测绘行政主管部门,国务院有关部门,局所属有关单位,《测绘成果质量监督抽查与数据认定规定》、《全球导航卫星系统(GNSS)测量型接收机RTK检定规程》、《数字水准仪检定规程》、《因瓦条码水准标尺检定规程》4项推荐性测绘行业标准和《可量测实景影像》测绘行业标准化指导性技术文件已经通过国家测绘局批准,并予以发布,自2009年7月1日起实施。   测绘行业标准名称和编号如下:   一、《测绘成果质量监督抽查与数据认定规定》,编号为CH/T 1018—2009。   二、《全球导航卫星系统(GNSS)测量型接收机RTK检定规程》,编号为CH/T 8018—2009。   三、《数字水准仪检定规程》,编号为CH/T 8019—2009。   四、《因瓦条码水准标尺检定规程》,编号为CH/T 8020—2009。   五、测绘行业标准化指导性技术文件名称和编号:《可量测实景影像》,编号为CH/Z 1002—2009。   国家测绘局   二〇〇九年六月九日
  • 激光粒度原理及应用
    p   粒度仪是用物理的方法测试固体颗粒的大小和分布的一种仪器。根据测试原理的不同分为沉降式粒度仪、沉降天平、激光粒度仪、光学颗粒计数器、电阻式颗粒计数器、颗粒图像分析仪等。 /p p   激光粒度仪是通过激光散射的方法来测量悬浮液,乳液和粉末样品颗粒分布的多用途仪器。具有测试范围宽、测试速度快、结果准确可靠、重复性好、操作简便等突出特点,是集激光技术、计算机技术、光电子技术于一体的新一代粒度测试仪器。 /p p    strong 激光粒度仪的光学结构 /strong /p p   激光粒度仪的光路由发射、接受和测量窗口等三部分组成。发射部分由光源和光束处理器件组成,主要是为仪器提供单色的平行光作为照明光。接收器是仪器光学结构的关键。测量窗口主要是让被测样品在完全分散的悬浮状态下通过测量区,以便仪器获得样品的粒度信息。 /p p    strong 激光粒度仪的原理 /strong /p p   激光粒度仪是根据颗粒能使激光产生散射这一物理现象测试粒度分布的。由于激光具有很好的单色性和极强的方向性,所以在没有阻碍的无限空间中激光将会照射到无穷远的地方,并且在传播过程中很少有发散的现象。 /p p   米氏散射理论表明,当光束遇到颗粒阻挡时,一部分光将发生散射现象,散射光的传播方向将与主光束的传播方向形成一个夹角θ,θ角的大小与颗粒的大小有关,颗粒越大,产生的散射光的θ角就越小 颗粒越小,产生的散射光的θ角就越大。即小角度(θ)的散射光是有大颗粒引起的 大角度(θ1)的散射光是由小颗粒引起的。进一步研究表明,散射光的强度代表该粒径颗粒的数量。这样,测量不同角度上的散射光的强度,就可以得到样品的粒度分布了。 /p p   为了测量不同角度上的散射光的光强,需要运用光学手段对散射光进行处理。在光束中的适当的位置上放置一个富氏透镜,在该富氏透镜的后焦平面上放置一组多元光电探测器,不同角度的散射光通过富氏透镜照射到多元光电探测器上时,光信号将被转换成电信号并传输到电脑中,通过专用软件对这些信号进行数字信号处理,就会准确地得到粒度分布了。 /p p    strong 激光粒度仪测试对象 /strong /p p   1.各种非金属粉:如重钙、轻钙、滑石粉、高岭土、石墨、硅灰石、水镁石、重晶石、云母粉、膨润土、硅藻土、黏土等。 /p p   2.各种金属粉:如铝粉、锌粉、钼粉、钨粉、镁粉、铜粉以及稀土金属粉、合金粉等。 /p p   3.其它粉体:如催化剂、水泥、磨料、医药、农药、食品、涂料、染料、荧光粉、河流泥沙、陶瓷原料、各种乳浊液。 /p p    strong 激光粒度仪的应用领域 /strong /p p   1、高校材料 /p p   2、化工等学院实验室 /p p   3、大型企业实验室 /p p   4、重点实验室 /p p   5、研究机构 /p p   文章来源:仪器论坛(http://bbs.instrument.com.cn/topic/5163115) /p p br/ /p
  • 张福根专栏|激光粒度仪应用导论之原理篇
    p style=" text-indent: 2em " strong 编者按: /strong 如今激光粒度的应用越来越广泛,技术和市场屡有更迭,潮起潮落,物换星移,该如何全方位掌握激光粒度仪的技术和应用发展,如何更好地让激光粒度仪成为我们科研、检测工作中的好战友呢?仪器信息网有幸邀请在中国颗粒学会前理事长,真理光学首席科学家,从事激光粒度仪的研究和开发工作近30年的张福根博士亲自执笔开设专栏,以渊博而丰厚的系列文章,带读者走进激光粒度仪的今时今日。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: center " strong 激光粒度仪应用导论之原理篇 /strong /p p style=" text-indent: 2em " 当前,激光粒度仪在颗粒表征中的应用已经非常广泛。测量对象涵盖三种形态的颗粒体系:固体粉末、悬浮液(包括固液、气液和液液等各类二相流体)以及液体雾滴。应用领域则包含了学术研究机构,技术开发部门和生产监控部门。第一台商品化仪器诞生至今已经50年,作者从事该方向的研究和开发也将近30年。尽管如此,由于被测对象——颗粒体系比较抽象,加上激光粒度仪从原理到技术都比较复杂,且自身还存在一些有待完善的问题,作者在为用户服务的过程中,感觉到对激光粒度仪的科学和技术问题作一个既通俗但又不失专业性的介绍,能够帮助读者更好地了解、选择和使用该产品。本系列文章的定位是通俗性的。但为了让部分希望对该技术有深入了解的读者获得更多、更深的有关知识,作者在本文的适当位置增加了“进阶知识”。只想通俗了解激光粒度仪的读者,可以略过这些内容。 /p p style=" text-indent: 2em " 首先应当声明,这里所讲的激光粒度仪是指基于静态光散射原理的粒度测试设备。当前还有一种也是基于光散射原理的粒度仪,并且也是以激光为照明光源,但是称为动态光散射(Dynamic light scattering,简称DLS)粒度仪。前者是根据不同大小的颗粒产生的散射光的空间分布(认为这一分布不随时间变化)来计算颗粒大小,而后者是在一个固定的散射角上测量散射光随时间的变化规律来分析颗粒大小;前者适用于大约0.1微米以粗至数千微米颗粒的测量,而后者适用于1微米以细至1纳米(千分之一微米)颗粒的测量。激光粒度仪在英文中又称为基于激光衍射方法(Laser diffraction method)的粒度分析技术。 /p p style=" text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 【进阶知识1】严格地说,把激光粒度仪的原理说成是“衍射方法”是不准确,甚至带有误导性的。从物理上说,光的衍射和散射是有所区别的。“光的衍射”学说源自光的波动性已经被实验所证实,但是还没从理论上认识到光是一种电磁波这一时期,大约是19世纪上半叶。在更早的时候,人们认为光的行进路线是直线,就像一个不受外力作用的粒子作匀速直线运动那样。这一说法历史上被称为“光的粒子说”。后来人们发现光具有波动形。那个时候人们所知道的波只有水波,所以“衍”字是带水的。“光的衍射”描述的是光波在传播过程中遇到障碍物时,会改变原来的传播方向绕到障碍物后面的现象,故衍射又称做“绕射”。描述衍射现象的理论称为衍射理论。衍射理论在远场(即在远离障碍物的位置观察衍射)的近似表达称为“夫朗和费衍射(Fraunhofer diffraction)”。衍射理论不考虑光场与物质(障碍物)之间的相互作用,只是对这一现象的维像描述,所以是一种近似理论。它只适用于障碍物(“颗粒”就是一种障碍物)远大于光的波长(激光粒度仪所用的光源大多是红光,波长范围0.6至0.7微米),并且散射角的测量范围小于5° 的情形。 /span /p p style=" text-indent: 2em " 麦克斯韦(Maxwell)在19世纪70年代提出电磁波理论后,发现光也是一种电磁波。光的衍射现象本质上是电磁场和障碍物的相互作用引起的。衍射理论是电磁波理论的近似表达。严谨的电磁波理论认为,光在行进中遇到障碍物,与之相互作用而改变了原来的行进方向。一般把这种现象称作光的散射。用电磁波理论能够描述任意大小的物体对光的散射,并且散射光的方向也是任意的。不论是早期还是现在,用激光粒度仪测量颗粒大小时,都假设颗粒是圆球形的。如果再假设颗粒是均匀、各向同性的,那么就能用严格的电磁波理论推导出散射光场的严格解析解(称为“米氏(Mie)散射理论”)。 /p p style=" text-indent: 2em " 现在市面上的激光粒度仪绝大多数都采用Mie散射理论作为物理基础,因此把现在的激光粒度仪所用的物理原理说成是衍射方法是不准确的,甚至会被误认为是早期的建立在衍射理论基础上的仪器。 /p p style=" text-indent: 2em " 世界上第一台商品化激光粒度仪是1968年设计出来的。尽管当时Mie理论已经被提出,但是受限于当时计算机的计算能力,还难以用它快速计算各种粒径颗粒的散射光场的数值。所以当时的激光粒度仪都是用Fraunhofer衍射理论计算散射光场,这也是这种原理被说成激光衍射法的缘由。这种称呼一直延用到现在。不过现在国际上用“光散射方法”这个词的已经逐渐多了起来。 /p p style=" text-indent: 0em text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/d07b19f0-4c57-4748-9d53-229c65c56d4e.jpg" title=" 图1:颗粒光散射示意图.jpg" / /p p br/ /p p style=" text-indent: 0em text-align: center " 颗粒光散射示意图 /p p style=" text-indent: 2em " 激光粒度仪是基于这样一种现象:当一束单色的平行光(激光束)照射到一个微小的球形颗粒上时,会产生一个光斑。这个光斑是由一个位于中心的亮斑和围绕亮斑的一系列同心亮环组成的。这样的光斑被称为“爱里斑(Airy disk)”,而中心亮斑的尺寸是用亮斑的中心到第一个暗环(最暗点)的距离计算的,又称为爱里斑的半径。爱里斑的大小和光强度的分布随着颗粒尺寸的变化而变化。一种传统并被业界公认的说法是:颗粒越小,爱里斑越大。因此我们可以根据爱里斑的光强分布确定颗粒的尺寸。当然,在实际操作中,往往有成千上万个颗粒同时处在照明光束中。这时我们测到的散射光场是众多颗粒的散射光相干叠加的结果。 /p p style=" text-indent: 2em " strong & nbsp 编者结: /strong 明了内功心法,下一步自然会渴望于掌握武功招式。本文深入浅出地介绍激光粒度仪的原理,激光粒度仪的结构自然是读者们亟待汲取的“武功招式”。欲得真经,敬请期待张福根博士系列专栏——激光粒度仪应用导论之结构篇。 /p p style=" text-indent: 0em text-align: right " (作者:张福根) /p
  • 从纳米粒度仪、激光粒度仪原理看如何选择粒度测试方法
    1. 什么是光散射现象?光线通过不均一环境时,发生的部分光线改变了传播方向的现象被称作光散射,这部分改变了传播方向的光称作散射光。宏观上,从阳光被大气中空气分子和液滴散射而来的蓝天和红霞到被水分子散射的蔚蓝色海洋,光散射现象本质都是光与物质的相互作用。2. 颗粒与光的相互作用微观上,当一束光照在颗粒上,除部分光发生了散射,还有部分发生了反射、折射和吸收,对于少数特别的物质还可能产生荧光、磷光等。当入射光为具有相干性的单色光时,这些散射光相干后形成了特定的衍射图样,米氏散射理论是对此现象的科学表述。如果颗粒是球形,在入射光垂直的平面上观察到称为艾里斑的衍射图样。颗粒散射激光形成艾里斑3. 激光粒度仪原理-光散射的空间分布探测分析艾里斑与光能分布曲线当我们观察不同尺寸的颗粒形成的艾里斑时,会发现颗粒的尺寸大小与中间的明亮区域大小一般成反相关。现代的激光粒度仪设计中,通过在垂直入射光的平面距中心点不同角度处依次放置光电检测器进行粒子在空间中的光能分布进行探测,将采集到的光能通过相关米氏散射理论反演计算,就可以得出待分析颗粒的尺寸了。这种以空间角度光能分布的测量分析样品颗粒分散粒径的仪器即是静态光散射激光粒度仪,由于测试范围宽、测试简便、数据重现性好等优点,该方法仪器使用最广泛,通常被简称为激光粒度仪。根据激光波长(可见光激光波长在几百纳米)和颗粒尺寸的关系有以下三种情况:a) 当颗粒尺寸远大于激光波长时,艾里斑中心尺寸与颗粒尺寸的关系符合米氏散射理论在此种情况下的近似解,即夫琅和费衍射理论,老式激光粒度仪亦可以通过夫琅和费衍射理论快速准确地计算粒径分布。b) 当颗粒尺寸与激光波长接近时,颗粒的折射、透射和反射光线会较明显地与散射光线叠加,可能表现出艾里斑的反常规变化,此时的散射光能分布符合考虑到这些影响的米氏散射理论规则。通过准确的设定被检测颗粒的折射率和吸收率参数,由米氏散射理论对空间光能分布进行反演计算即可得出准确的粒径分布。c) 当颗粒尺寸远小于激光波长时,颗粒散射光在空间中的分布呈接近均匀的状态(称作瑞利散射),且随粒径变化不明显,使得传统的空间角度分布测量的激光粒度仪不再适用。总的来说,激光粒度仪一般最适于亚微米至毫米级颗粒的分析。静态光散射原理Topsizer Plus激光粒度分析仪Topsizer Plus激光粒度仪的测试范围达0.01-3600μm,根据所搭配附件的不同,既可测量在液体中分散的样品,也可测量须在气体中分散的粉体材料。4. 纳米粒度仪原理-光散射的时域涨落探测(动态光散射)分析 对于小于激光波长的悬浮体系纳米颗粒的测量,一般通过对一定区域中测量纳米颗粒的不定向地布朗运动速率来表征,动态光散射技术被用于此时的布朗运动速率评价,即通过散射光能涨落快慢的测量来计算。颗粒越小,颗粒在介质中的布朗运动速率越快,仪器监测的小区域中颗粒散射光光强的涨落变化也越快。然而,当颗粒大至微米极后,颗粒的布朗运动速率显著降低,同时重力导致的颗粒沉降和容器中介质的紊流导致的颗粒对流运动等均变得无法忽视,限制了该粒径测试方法的上限。基于以上原因,动态光散射的纳米粒度仪适宜测试零点几个纳米至几个微米的颗粒。5.Zeta电位仪原理-电泳中颗粒光散射的相位探测分析纳米颗粒大多有较活泼的电化学特性,纳米颗粒在介质中滑动平面所带的电位被称为Zeta电位。当在样品上加载电场后,带电颗粒被驱动做定向地电泳运动,运动速度与其Zeta电位的高低和正负有关。与测量布朗运动类似,纳米粒度仪可以测量电场中带电颗粒的电泳运动速度表征颗粒的带电特性。通常Zeta电位的绝对值越高,体系内颗粒互相排斥,更倾向与稳定的分散。由于大颗粒带电更多,电泳光散射方法适合测量2nm-100um范围内的颗粒Zeta电位。NS-90Z 纳米粒度及电位分析仪NS-90Z 纳米粒度及电位分析仪在一个紧凑型装置仪器中集成了三种技术进行液相环境颗粒表征,包括:利用动态光散射测量纳米粒径,利用电泳光散射测量Zeta电位,利用静态光散射测量分子量。6. 如何根据应用需求选择合适的仪器为了区分两种光散射粒度仪,激光粒度仪有时候又被称作静态光散射粒度仪,而纳米粒度仪有时候也被称作动态光散射粒度仪。需要说明的是,由于这两类粒度仪测量的是颗粒的散射光,而非对颗粒成像。如果多个颗粒互相沾粘在一起通过检测区间时,会被当作一个更大的颗粒看待。因此这两种光散射粒度仪分析结果都反映的是颗粒的分散粒径,即当颗粒不完全分散于水、有机介质或空气中而形成团聚、粘连、絮凝体时,它们测量的结果是不完全分散的聚集颗粒的粒径。综上所述,在选购粒度分析仪时,基于测量的原理宜根据以下要点进行取舍:a) 样品的整体颗粒尺寸。根据具体质量分析需要选择对所测量尺寸变化更灵敏的技术。通常情况下,激光粒度仪适宜亚微米到几个毫米范围内的粒径分析;纳米粒度仪适宜全纳米亚微米尺寸的粒径分析,这两种技术测试能力在亚微米附近有所重叠。颗粒的尺寸动态光散射NS-90Z纳米粒度仪测试胶体金颗粒直径,Z-average 34.15nmb) 样品的颗粒离散程度。一般情况下两种仪器对于单分散和窄分布的颗粒粒径测试都是可以轻易满足的。对于颗粒分布较宽,即离散度高/颗粒中大小尺寸粒子差异较大的样品,可以根据质量评价的需求选择合适的仪器,例如要对纳米钙的分散性能进行评价,关注其微米级团聚颗粒的含量与纳米颗粒的含量比例,有些工艺不良的情况下团聚的颗粒可能达到十微米的量级,激光粒度仪对这部分尺寸和含量的评价真实性更高一些。如果需要对纳米钙的沉淀工艺进行优化,则需要关注的是未团聚前的一般为几十纳米的原生颗粒,可以通过将团聚大颗粒过滤或离心沉淀后,用纳米粒度仪测试,结果可能具有更好的指导性,当然条件允许的情况下也可以选用沉淀浆料直接测量分析。有些时候样品中有少量几微米的大颗粒,如果只是定性判断,纳米粒度仪对这部分颗粒产生的光能更敏感,如果需要定量分析,则激光粒度仪的真实性更高。对于跨越纳米和微米的样品,我们经常需要合适的进行样品前处理,根据质量目标选用最佳质控性能的仪器。颗粒的离散程度静态光散射法Topsizer激光粒度仪测试两个不同配方工艺的疫苗制剂动态光散射NS-90Z纳米粒度仪测试疫苗制剂直径激光粒度仪测试结果和下图和纳米粒度仪的结果是来自同一个样品,从分布图和数据重现程度上看,1um以下,纳米粒度仪分辨能力优于激光粒度仪;1um以上颗粒的量的测试,激光粒度仪测试重现性优于纳米粒度仪;同时对于这样的少量较大颗粒,动态光散射纳米粒度仪在技术上更敏感(测试的光能数据百分比更高)。在此案例的测试仪器选择时,最好根据质控目标来进行,例如需要控制制剂中大颗粒含量批次之间的一致性可以选用激光粒度仪;如果是控制制剂纳米颗粒的尺寸,或要优化工艺避免微米极颗粒的存在,则选用动态光散射纳米粒度仪更适合。c) 测试样品的状态。激光粒度仪适合粉末、乳液、浆料、雾滴、气溶胶等多种颗粒的测试,纳米粒度仪适宜胶体、乳液、蛋白/核酸/聚合物大分子等液相样品的测试。通常激光粒度仪在样品浓度较低的状态下测试,对于颗粒物含量较高的样品及粉末,需要在测试介质中稀释并分散后测试。对于在低浓度下容易团聚或凝集的样品,通常使用内置或外置超声辅助将颗粒分散,分散剂和稳定剂的使用往往能帮助我们更好的分离松散团聚的颗粒并避免颗粒再次团聚。纳米粒度仪允许的样品浓度范围相对比较广,多数样品皆可在原生状态下测试。对于稀释可能产生不稳定的样品,如果测试尺寸在两者都许可的范围内,优先推荐使用纳米粒度仪,通常他的测试许可浓度范围更广得多。如果颗粒测试不稳定,通常需要根据颗粒在介质体系的状况,例如是否微溶,是否亲和,静电力相互作用等,进行测试方法的开发,例如,通过在介质中加入一定的助剂/分散剂/稳定剂或改变介质的类别或采用饱和溶液加样法等,使得颗粒不易发生聚集且保持稳定,大多数情况下也是可以准确评价样品粒径信息的。当然,在对颗粒进行分散的同时,宜根据质量分析的目的进行恰当的分散,过度的分散有时候可能会得到更小的直径或更好重现性的数据,但不一定能很好地指导产品质量。例如对脂质体的样品,超声可能破坏颗粒结构,使得粒径测试结果失去质控意义。d) 制剂稳定性相关的表征。颗粒制剂的稳定性与颗粒的尺寸、表面电位、空间位阻、介质体系等有关。一般来说,颗粒分散粒径越细越不容易沉降,因此颗粒间的相互作用和团聚特性是对制剂稳定性考察的重要一环。当颗粒体系不稳定时,则需要选用颗粒聚集/分散状态粒径测量相适宜的仪器。此外,选用带电位测量的纳米粒度仪可以分析从几个纳米到100um的颗粒的表面Zeta电位,是评估颗粒体系的稳定性及优化制剂配方、pH值等工艺条件的有力工具。颗粒的分散状态e) 颗粒的综合表征。颗粒的理化性质与多种因素有关,任何表征方法都是对颗粒的某一方面的特性进行的测试分析,要准确且更系统地把控颗粒产品的应用质量,可以将多种分析方法的结果进行综合分析,也可以辅助解答某一方法在测试中出现的一些不确定疑问。例如结合图像仪了解激光粒度仪测试时样品分散是否充分,结合粒径、电位、第二维利系数等的分析综合判断蛋白制剂不稳定的可能原因等。
  • 全球首款电池驱动式IP54防护标准的绝对激光跟踪仪推出
    Hexagon计量产业集团推出全球首款电池驱动式IP54防护标准的绝对激光跟踪仪     新型Leica绝对激光跟踪仪AT401集合多项全球首创技术特点:1. 全球首款可由电池驱动、实现无线操作的激光跟踪仪;2.全球第一款具备IP54防护标准(防尘,防水…)认证的激光跟踪仪;3.极致轻便小巧,在同类产品中重量最轻;4.高精度大量程;5.整合了能量锁 (PowerLock)和目标自动识别(ATR)等业内先进功能,使得三维激光跟踪仪的应用操作变得空前的简易。   2010年4月28日,Hexagon计量产业集团宣布了Leica绝对激光跟踪仪AT401正式面市的消息。这一全新的激光跟踪仪拥有先进的电源管理系统,含两块电池,且允许电池热切换,并可以通过以太网供电运行(PoE+) 集成的WiFi,使得AT401成为一台真正的无线移动式测量机。该系统经过IP54等级认证,不受液体、焊接飞溅物、灰尘干扰,甚至适应雨中操作。   AT401含控制系统在内总重仅为8 KG,高度仅为29 cm,极小的外形结构使得AT401可以在大多数国际航班上作为手提行李进行运输。新型Leica 绝对激光跟踪仪AT401树立了行业便携的新标准。   AT401在水平和垂直轴方向都能实现无级旋转,当快捷释放把手被移走时,AT401在垂直方向的全测量范围将达到+/- 145º ,测量范围高达320m。AT401中的绝对测距仪(ADM)在其全精度认定范围内的最大测量不确定度仅为10微米,并配备多项先进的Leica工业测量技术,如能量锁(PowerLock)光束恢复、目标自动识别(ATR)、免维护Piezo驱动和重力传感器的测量级别精度水准等。   Leica AT401绝对激光跟踪仪推动了激光跟踪仪在尺寸、重量、量程、精度和可操作性等多方面的进步,并为激光跟踪仪的精度设立了新标准。目前,激光跟踪仪已经广泛分布于航空航天、工程机械、风电、水电、船舶行业及关注大部件和远距离的科学研究中,而Leica AT401绝对激光跟踪仪的创新将会在此基础上大大拓展激光跟踪仪的应用范围。   关于Hexagon计量产业集团   Hexagon计量产业集团隶属于Hexagon AB集团,其麾下拥有全球领先的计量品牌,如Brown & Sharpe、CE Johansson、CimCore、CogniTens、DEA、Leica工业测量系统 (计量分部)、Leitz、m&h、Optiv、PC-DMIS、QUINDOS、ROMER、Sheffield、Standard Gage和TESA。Hexagon计量产业集团代表着无可匹敌的全球客户群,数以百万计的坐标测量机(CMMs)、便携式测量系统、在机测量系统、光学影像测量系统和手持式量具量仪,以及数以万计的计量软件许可。凭借精密的几何量测量技术,Hexagon计量产业集团帮助客户实现制造过程的全面控制,确保制造的产品能够精确的符合原始设计的需要。该集团为全球客户提供测量机、测量系统以及测量软件,并加之以完善的产品技术支持和售后增值服务。更多信息请登录www.hexagonmetrology.com.cn   海克斯康测量技术(青岛)有限公司   地址:青岛市株洲路188号 邮编:266101   电话:0532-8089 5188 传真:0532-80895030   网址:http://www.hexagonmetrology.com.cn   E-mail:info@chinabnsmc.com
  • 手持式LIBS激光诱导击穿光谱仪原理和不同领域中的应用
    激光诱导击穿光谱(Laser Induced Breakdown Spectroscopy,简称LIBS)是一种原子发射光谱。它利用高能量聚焦脉冲激光光束激发样品表面,对产生的原子光谱进行分析得到对应元素成分及含量。是一种快速、定性的分析手段。随着激光器以及光谱仪小型化技术的发展,轻便的手持LIBS光谱仪成为现实。其优势在于能将精密的分析仪器带到生产的一线,主要用于铁基、铝基、铜基、镍基等金属合金材料的现场牌号鉴别及合金元素成分的快速鉴定。手持LIBS光谱仪能对生产过程进行高速,高效的监控,完善企业质量管理体系,提高生产效率,是工业生产过程中的一个不可或缺的环节。 手持式LIBS激光诱导击穿光谱仪,它利用高能量聚焦脉冲激光光束激发样品表面,对产生的原子光谱进行分析得到对应元素成分及含量。是一种快速、定性的分析手段。随着激光器以及光谱仪小型化技术的发展,轻便的手持式光谱仪成为现实。其优势在于能将精密的分析仪器带到生产的一线,主要用于铁基、铝基、铜基、镍基等金属合金材料的现场牌号鉴别及合金元素成分的快速鉴定。手持LIBS光谱仪能对生产过程进行高速,高效的监控,完善企业质量管理体系,提高生产效率,是工业生产过程中的一个不可或缺的环节。 手持式LIBS激光诱导击穿光谱仪,其工作原理是利用脉冲激光产生的等离子体烧蚀并激发样品中的物质,并通过光谱仪获取被等离子体激发的原子所发射的光谱,以此来识别样品中的元素组成成分,进而可以进行材料的识别、分类、定性以及定量分析。LIBS作为一种新的材料识别及定量分析技术,既可以用于实验室,也可以应用于工业现场的在线检测。在检测领域中,传统的原子吸收和发射光谱仍然占据主导地位,但其存在试剂消耗量大、检测元素受限,不能便携,难用于现场检测等缺点。由于LIBS技术具有快速直接分析,几乎不需要样品制备,可以检测几乎所有元素、同时分析多种元素,对样品表面风化、尘土层形成清洁,可实现逐层分析且可以检测几乎所有固态样品,远距离探测,适用于现场分析等,因而LIBS弥补了传统元素分析方法的不足,尤其在微小区域材料分析、镀层/薄膜分析、缺陷检测、珠宝鉴定、法医证据鉴定、粉末材料分析、合金分析等应用领域优势明显,同时,LIBS还可以广泛适用于石油勘探、水文和地质勘探、冶金和燃烧、制药、环境监测、科研、军事及国防、航空航天等不同领域的应用。
  • 中小学实验室纳入5万亿设备更新计划(附仪器配置标准下载)
    2024年初,科学仪器行业迎来5万亿设备更新的“泼天富贵”。3月13日,国务院印发《推动大规模设备更新和消费品以旧换新行动方案》,明确到2027年,工业、农业、教育、医疗等领域设备投资规模较2023年增长25%以上。随后,各省市积极响应并出台了相应的实施方案。在教育领域,推动符合条件的高校、职业院校(含技工院校)更新置换先进教学及科研技术设备,提升教学科研水平。仪器信息网关注到,河南省在实施方案中首次明确支持中学物理、化学、生物、地理等实验仪器更新,甘肃省紧随其后,提出中小学按照各学科教学仪器配置标准配备,此后,上海市在行动方案中提到,推动高校、职业院校、中学加强教学科研仪器设备配置,云南省在实施方案中也指出,推动中小学校严格落实学科教学装备配置标准,保质保量配置并及时更新教学仪器设备。可以预见,随着各省市实施方案的逐步落地,中学实验教学仪器的更新将成为一个重要的采购市场。本文特整理教育部发布的初中物理、化学、生物学、地理、数学和小学数学6个学科教学装备配置标准,为相关仪器厂商提供参考。根据配置标准,初中物理要求配置微型教学扫描隧道显微镜、光学显微镜、天平、各类传感器、激光测距仪、示波器等;初中化学要求配置电动离心机、烘干箱、电子天平 、各类传感器、溶解氧测定仪、COD 测定仪 、手持气体检测仪、土壤成分分析仪等;初中生物要求配置高压灭菌器、超净工作台、恒温培养箱、生物显微镜、各类试剂;初中地理要求配置试验箱、二氧化硫检测仪、PM2.5检测仪、水准仪 、激光测距仪、各类传感器、声级计、电子天平等;初中数学要求配置标尺、经纬仪、传感器等;小学数学则要求配置托盘天平、简易天平、数字天平等仪器设备。初中学科部分仪器配置要求《初中物理教学装备配置标准(JY_T 0619-2019)》.pdf《初中化学教学装备配置标准(JY_T 0620-2019)》.pdf《初中生物学教学装备配置标准(JY_T 0621-2019)》.pdf《初中地理教学装备配置标准(JY_T 0622-2019)》.pdf《初中数学教学装备配置标准(JY_T 0618-2019)》.pdf《小学数学教学装备配置标准(JY_T 0617-2019)》.pdf
  • 国务院印发2017-2018政府采购目录及标准 涉多项仪器
    仪器信息网讯 2016年12月27日国务院办公厅关于印发《中央预算单位2017—2018年政府集中采购目录及标准的通知》  《通知》详列了集中采购机构采购项目和部门集中采购项目,其中部门集中采购项目涉及多个部门的仪器设备采购项目,如质检总局、气象局等,涉及具体仪器设备品目如下表:部门集中采购项目涉及仪器设备品目部门品  目卫生计生委大型医用设备,包括正电子发射型断层扫描仪(PET/CT)、正电子发射磁共振成像系统(PET/MR)、内窥镜手术器械控制系统(手术机器人)、伽马射线头部立体定向发射外科治疗系统(头部伽玛刀)、X线立体定向发射治疗系统、螺旋断层放射治疗系统、高端直线加速器、医用电子回旋加速治疗系统、质子治疗系统、306道脑磁图等质检总局被服,其他分析仪器项下定量聚合酶链式反应(PCR)仪、全自动生化分析仪、微生物鉴定仪、蛋白质测定仪、气相色谱—质谱联用仪、电感耦合等离子体发射光谱仪、原子吸收分光光度计、能量色散X射线荧光光谱仪、红外光谱仪、紫外可见分光光度计、原子荧光光度计、X光机,色谱仪项下离子色谱仪、气相色谱仪、液相色谱仪,饮水器项下纯水机,离心机,其他政法、检测专用设备项下前处理系统(全自动固相、超临界、加速溶解、微波消化等萃取仪)、B超机、酶标仪、微波消化器、放射性检测仪、生物芯片检测系统、培养箱、碳硫元素测定仪、生物安全柜、红外体温测量仪地震局地震专用仪器项下测震观测系统设备、强震动观测系统设备、重力观测系统设备、地形变观测系统设备、地磁场观测系统设备、地电场观测系统、地下水观测系统设 备、地震数据分析处理设备、地震计量检测仪器设备、地震灾害救援仪器设备,其他卫星通信设备项下地震卫星通信设备 气象局气象仪器测绘地信局全球导航卫星系统接收机,全站仪,数字水准仪,重力量测仪,航摄仪(包括数字航摄仪、机载激光扫描仪、机载SAR),全数字摄影测量系统,地下管线探测设备,三维激光扫描仪 《通知》说明,政府采购货物或服务项目,单项采购金额达到200万元以上的,必须采用公开招标方式。政府采购工程公开招标数额标准按照国务院有关规定执行。 以下为《通知》原文:国务院办公厅关于印发《中央预算单位2017—2018年政府集中采购目录及标准的通知国办发〔2016〕96号  国务院各部委、各直属机构:  《中央预算单位2017—2018年政府集中采购目录及标准》已经国务院同意,现印发给你们,请遵照执行。  国务院办公厅  2016年12月21日  中央预算单位2017—2018年政府集中采购目录及标准  一、集中采购机构采购项目  以下项目必须按规定委托集中采购机构代理采购:  注:①表中“适用范围”栏中未注明的,均适用所有中央预算单位。  ②表中所列项目不包括部门集中采购项目和中央高校、科研院所采购的科研仪器设备。  二、部门集中采购项目  部门集中采购项目是指部门或系统有特殊要求,需要由部门或系统统一配置的货物、工程和服务类专用项目。  注:①表中所列部门所属各级中央预算单位均执行本目录,地方预算单位不包括在内。  ②表中“品目”栏中所列项目名称主要参照《政府采购品目分类目录》(财库〔2013〕189号)中的有关名称。  三、分散采购限额标准  除集中采购机构采购项目和部门集中采购项目外,各部门自行采购单项或批量金额达到100万元以上的货物和服务的项目、120万元以上的工程项目应按《中华人民共和国政府采购法》和《中华人民共和国招标投标法》有关规定执行。  四、公开招标数额标准  政府采购货物或服务项目,单项采购金额达到200万元以上的,必须采用公开招标方式。政府采购工程公开招标数额标准按照国务院有关规定执行。
  • 记国家光电测距仪检测中心
    成立于1988年的国家光电测距仪检测中心(中测国检(北京)测绘仪器检测中心)是目前我国测绘行业惟一获得国家质量监督检验检疫总局专项计量授权的国家级测绘仪器检定机构和新仪器定型鉴定机构,是国家认证认可监督管理委员会直属监督管理的国家级测绘仪器检测中心。其主要业务方向和研究领域包括:   计量检定——以计量法、测绘法为依据,在全国范围内依法开展测距仪、全站仪、经纬仪、GPS接收机、水准仪等测绘仪器的计量检定 受国家质量监督检验检疫总局委托,依法开展国内外测绘仪器新产品的定型鉴定,依法严把进口和国产测绘仪器新产品的质量关   科学研究——以科技创新为主导,建立具有国际先进水平的计量标准装置 利用技术优势,致力于国家测绘计量标准体系建设和完善,引领行业发展和技术进步   技术服务——为国内计量行业提供计量标准建设、软硬件研制等技术支持 为国家重大工程的仪器选型和质量控制提供技术方案和支持。   为保证国家量值统一和测绘成果的准确可靠,检测中心依法面向行业和社会开展测绘仪器计量检定,进行量值传递工作,并为广大客户提供测绘仪器检校、维修、测试及技术咨询等服务。从成立之初至今,累计完成各种种类、型号测绘仪器检测量达5万余台,为保证测绘仪器(尤其是大地测量仪器)质量及国家测绘成果的量值统一作出了重要贡献。   作为国家质量监督检疫检验总局授权的技术机构,检测中心承担着国外进口和国内测绘仪器新产品的定型鉴定工作,自2002年以来共完成国内外各种测绘仪器新产品定型鉴定100多个系列和型号。这项代表技术水平与综合实力最高水准的工作,得到政府部门的大力支持和信任,为国内外测绘仪器新产品的市场准入起到了决定性作用。   经过20多年的不懈努力,检测中心不仅注重硬件设施的投入与建设,而且培养了一支专业技术能力强、综合素质高的检测队伍和具有创新意识的科研队伍,在为社会提供优质计量检定服务的同时,在测绘计量技术研究、计量标准建设和计量标准器具研制及应用等方面一直处于国内领先,部分项目达到国际先进水平,为保证国家测绘成果质量和全国测绘量值统一作出了贡献。
  • 科艺仪器有限公司成功参加2016慕尼黑上海激光/光电展
    2016年3月15-17日,科艺仪器有限公司成功参加了在上海新国际展览中心举办的2016慕尼黑上海光博会,科艺仪器位于W4馆#4118展位。此次盛会汇集了世界光电子行业的所有门类,是展示最尖端光电科技技术的专业平台展会。 科艺公司此次着重推出自有品牌Brolight的微型光谱仪、无线型激光功率计,这两个产品秉承了科艺公司对品质苛求的水准,因而关注度最高。 在本次展览会上,科艺公司沿袭了一贯的“为客户提供激光、光学及运动控制产品及系统的整体解决方案”的做法,展出了激光加工领域中的激光源,包含美国Synrad射频CO2激光器以及新推出的脉冲型CO2激光器P400,美国CEO半导体泵浦激光器,德国Photon Energy 皮秒激光器,德国Laserline高功率光纤耦合半导体激光器,德国DPI窄线宽半导体激光器;德国Qioptiq(Linos)扩束镜和平场聚焦透镜;以及美国CTI激光扫描振镜及新推出的全数字型Lightning-II高端扫描振镜(极高精度和速度)、三轴动态解决方案,法国CEDRAT压电制动器等和目前大热的用于智能交通和无人机的美国Velodyne激光雷达传感器。 同时,作为Newport公司在中国的总代理,科艺公司亦同时展出了Newport公司的太阳光模拟器、功率计、调整架、精密定位平台等经典产品及New Focus的可调谐激光器、光电探测器及运动控制产品。通过技术整合,采用Newport精密定位平台为核心部件的Apico耦合系统。 作为激光行业的专业供货商,科艺也同时展出了Dataray的激光光束分析仪和激光光束分析相机、Daylight中红外激光器、EOT公司的高速探头、高功率隔离器、Haas公司的激光加工头系统及激光光束分析仪、Yamamoto的激光防护镜和防护材料等等。 今后,科艺公司将继续秉持“专业品质服务”的经营理念,为客户提供优质的产品及服务。欢迎访问我司网址www.anp.com.hk或致电400-886-0017垂询相关产品信息。
  • 国产测绘仪器正向国际市场迈进
    在中国测绘仪器发展史上,即使在最困难的时候,也从来没有闭门造车。一位测绘界老专家曾这样说。中国测绘行业在改革开放中走出国门,国产测绘仪器厂商在面对陌生的海外市场时,怎样实现突围? 两系闯世界 光学仪器率先走出国门,为中国测绘仪器出口立下了汗马功劳。 首先建立功勋的是天津系,以赛特和欧波为代表的企业出口光学水准仪;另一只劲旅是江浙系,以苏一光为代表的企业,出口附件和棱镜为主。两系都有着悠久的产业基础,足迹遍及全世界。据知情人透露,当时仅水准仪的年出口量就达好几万台。优质的性能和良好的性价比,让外国人眼前一亮,全世界都看到了中国光学测绘仪器的品质。上世纪90年代初,天津系和江浙系相继打破零星出口的局面,成为走向世界规模化出口的先锋。 十年淘金 南方测绘前身是做外贸起家的。凭借外贸积累起的第一桶金,公司开始研发出口国产测绘仪器,从水准仪到全站仪、RTK出口,南方测绘追求国际化梦想的步履千回百转、历尽挫折。 2003年9月,总经理马超带着3台全站仪、1台经纬仪、2台水准仪赴德参展,这是南方测绘第一次参加世界性展会,也是中国测绘仪器厂商第一次在世界舞台露面。第一次参展很折腾,摸不着门道,租了一个标准展位,马超带头发彩页。 第二年春天,马超又带队参加了在美国和日本举办的专业展会,在《GIM》和《POB》两大专业杂志上发布广告。就在这年,南方测绘率先推出的中文内存全站仪在日本参展引起了轰动。 凭借三场展会和两本杂志,南方测绘联系了100多个经销商。当时,很少中国人和中国企业参展。11年后,马超回忆:这批经销商奠定了南方测绘开拓海外市场的基础,直到现在他们仍然是我们最坚定的合作伙伴。 要开拓海外市场,须建立稳固的根据地,马超决定在测绘仪器最发达的法兰克福、纽约等地设立办事处。但是,在同德美日三国经销商接触之后发现,收效甚微。要在完全陌生的国外市场上淘金,不仅需要勇气,更需要谋略。在经历了短暂的失利之后,马超迅速调整方向,将主要目标放在东南亚和中南美洲等发展中国家。在越南、印度设立多家分公司,市场开拓向深度挖掘,销售量迅速提升。 万变不离其宗 伴随着中国经济实力的增强、制造业水平的提升,国产测绘仪器整体品质得到了很大提升。这种提升,从根本上推动了国产测绘仪器出口的大规模增长。特别在2010年之后,以全站仪为例,我国出口的全站仪有十几种语言,出口结构从棱镜附件到全站仪、再到GNSS,外贸出口呈现出逐步、均衡发展的态势。 2008年是一个转折,国产全站仪取得了跨越性发展。南方测绘率先将测距部分从原来的三块板集成为一块板,从红外转为激光测距,光栅升级成了绝对编码。升级后的全站仪成熟度高,为出口提供了精良武器,加之高性价比,国产全站仪成为中低端测绘仪器出口的主力。 经过3年攻关,南方测绘突破国外测绘仪器厂商的技术壁垒。2009年以后,RTK性能逐渐稳定,定位精度突破厘米级。2010年,南方测绘仪器出口突破亿元大关,成功实现了技术和产品重心的转移。一个全方位、全区域,多品牌、多层次的国产测绘仪器走出去的格局形成。 在下西洋的征途上,马超总结:出口需要一步步积累,是一件急不得的事。如果我们当初在策略上没有一步一步地走稳,舍不得投入、不下决心壮大规模,就走不到今天。南方测绘在出口之路上展现出来的开放、自信、包容性和应变力,是国产测绘仪器出口先行者、探索者的缩影。 今天,以南方测绘、华测为代表的诸多中国测绘仪器厂商正积极响应国家测绘地理信息局的号召,抓住机遇,以自主创新、自强不息的姿态走出去,迎接全球一体化的挑战。
  • 激光赛道再添新军 英诺激光A股上市
    7月6日,我国激光产业赛道再添新军,英诺激光(301021)正式登陆创业板。英诺激光本次IPO发行3800万股,发行价格9.46元/股,对应的市盈率和市净率分别为26.48倍和1.59倍;募资总额3.59亿,拟用于固体激光器及激光应用模组生产、营销及技术服务网络中心建设、激光及激光应用技术研究中心建设和企业管理信息化建设及补充流动资金。  激光器+定制模组双向驱动  英诺激光是国内领先的专注于微加工领域的激光器生产商和解决方案提供商,激光器产品包括DPSS调Q纳秒激光器(纳秒固体激光器)、超短脉冲激光器(超快激光器,包括皮秒、飞秒级)和MOPA纳秒/亚纳秒激光器(MOPA光纤激光器),覆盖从红外到深紫外的不同波段,从纳秒到飞秒的多种脉宽。  2018 至2020 年,英诺激光营业收入分别为2.91 亿、3.59 亿和3.39 亿元,除了2020年受疫情影响外,主营业务整体上呈良好增长态势,最近三年复合增长率为6.90%。2021年一季度,公司营业总收入8608.20万元、归母净利润1956.29万元,同比增速分别为100.17%和561.79%。  从营收构成来看,激光器产品和定制激光模组销售是公司主要收入来源。公司激光器产品主要面向激光智能装备集成商,2018至2020年主营业务收入占比分别为69.28%、63.32%和64.84%;定制激光模组主要面向工业制造商、科研机构等终端用户,2018至2020年主营业务收入占比分别为24.17%、30.12%和28.13%。随着新产品的研发、推广以及新客户的开发,公司定制激光模组销售收入呈整体增长态势。  盈利能力上,英诺激光的整体毛利率和净利率水平较高,超过多数国内的可比公司。2018 至2020 年,公司销售毛利率分别为56.91%、50.75%和50.63%,销售净利率分别为21.35%、19.97%和19.35%。  顶尖“高材生”团队  管理团队背景来看,英诺激光是一家“高材生”企业。公司核心技术团队是广东省“珠江人才计划”和深圳市“孔雀计划”重点引进的创新创业团队;董事长暨创始人赵晓杰毕业于华中科技大学光电子工程系,日本分子科学研究所博士后,普林斯顿大学应用研究科学家,该机构也被认为是全球顶级的电化学研究机构;MOPA纳秒/亚纳秒激光技术研发负责人林德教为清华大学博士,英国哈德斯菲尔德大学博士后,曾发表过与激光技术及应用相关的期刊论文70多篇。此外,公司的激光应用技术研发工程师陶沙、混合超快激光技术研发工程师杨昕、激光应用技术研发负责人Jie Zhang等也均拥有知名机构的博士学历背景。  截至2020年12月31日,英诺激光共有研发人员55人,占公司员工总数的16.67%,其中博士15人。2018年-2020年,公司研发投入占比分别为9.19%、10.72%、11.78%,处于行业头部水准。  得益于较强的技术背景和较高的研发投入,英诺激光已成为全球少数同时具有纳秒、亚纳秒、皮秒、飞秒级微加工激光器核心技术和生产能力的厂商之一,同时也是全球少数实现工业深紫外纳秒激光器批量供应的生产商之一,拥有专利124项,其中发明专利34项。  英诺激光的主要产品纳秒紫外激光器,2018年销售量为2633台,约占当年全国销量的21.94%,市占率水平较高。  国产激光器正当时  2018年起全球激光行业周期性下行,目前正处于加速复苏阶段。而国内激光产业自2012年以来,市场规模加速成长,年均复合增速达26.45%。2019 年,我国激光设备市场规模达到658 亿元,全球激光设备市场规模1267 亿元,超过一半以上的激光设备市场在国内。  从发展趋势上看,紫外激光器销量增长明显,现已成为激光微加工的主力机型。紫外光的波长较短,加工时的接触面相对较小,有利于减小热效应影响区,能够有效提升加工精度,应用领域广。根据《2019年中国激光产业发展报告》,国产紫外激光器的出货量从2014年的2300台增长至2018年的15000台,预计2020年出货量有望达到20,000 台,整体增速较高。18年15000台出货量中,纳秒紫外激光器约占八成,是目前激光微加工领域的主力产品。  同时,超快激光器也正蓬勃发展,2017、2018 年两年的增速远超过整体激光设备市场增速。超快激光器短脉宽、大功率,适用于精密加工,未来仍有望成为激光微加工领域新的增长点。  回到公司而言,英诺激光的主力产品便是纳秒紫外激光器,主要竞争对手包括美国光谱物理、美国相干和华日精密激光等。与国际先进企业相比,公司的产品在光束质量M2、最大单脉冲能量和平均输出功率等性能指标上已达到国际先进水平。同时,超快激光器正是英诺激光主要研发布局方向,目前公司部分产品的性能也已达到或接近国际先进水平,该领域主要竞争对手包括美国光谱物理、美国相干等。  公司表示,未来将继续专注于微加工激光器及解决方案的自主研发,在激光器方面进一步丰富产品线,朝更短波长、更窄脉宽、更高功率方向发展。在微加工解决方案方面,积极布局激光技术在生命健康、生物医疗、高效微纳制造等新兴领域的应用,成为全球激光微加工行业的技术引领者之一。
  • 国外垄断局面被打破 我国测绘仪器业迈步高端
    日前举办的第7届测绘仪器设备展览会上有许多新奇的“玩意儿”,国内外厂家“同台竞技”,各家都拿出自己的顶尖产品来展示。大到GPS测量车,小到配套产品乃至校正水准用的小气泡,产业链上的产品可谓应有尽有,且附件类产品都是由我国产品占主导。   自主创新 丰富品种   在光电测量仪器蓬勃发展的今天,除了种类繁多的传统光学仪器和迅猛发展的电子仪器外,还包括激光经纬仪、激光水准仪、激光全站仪等光电测量仪器。   测绘仪器的应用越来越广泛。以高铁轨道测量为例,高速铁路对轨道平顺度要求非常高,对钢轨之间的缝隙、轨道铺设的水平度等都有着严格的标定。因此,在高速铁轨铺设完后,就要用高速轨道测量仪来检验和把关。随着我国高铁建设进程的加快,高铁轨道测量仪也发挥着重要作用。   在展会上记者了解到,近年来,我国测绘仪器产业成熟度越来越高,逐渐打破了测绘仪器长期被国外公司垄断的局面。   据专家介绍,以前,我国的测量仪器设备都是以进口为主。1995年,以南方测绘为代表的自主品牌生产出了我国第一台电子全站仪,由此打开了国产测量仪器追赶世界先进水平的序幕。10多年来,国产自主品牌依托价格优势、灵活的市场营销手段及本土优势,逐渐从低端电子测绘产品向中端市场渗透。南方全站仪产量从2003年的3000台增长到目前的10万台,一举成为世界产量最大。起步较晚的苏一光全站仪,也从1000台发展到年产销量达6000台以上。   从传统光学到电子再到激光,我国水准仪、经纬仪、全站仪等测绘仪器得到迅猛发展,目前已经成为世界测绘仪器的生产基地,测绘仪器实现了国产化。据中国仪器仪表行业协会测绘仪器分会秘书长梁卫鸣介绍,我国生产的中低端测绘仪器在国际上占有90%的市场份额,每年出口量达50万台。从红外到激光,已经实现了全系列产品的生产。   服务为先 做大做强   随着测绘仪器市场的不断扩大,自主品牌之间、自主品牌与进口品牌之间的竞争加剧,也使产品价格有了大幅下降。   竞争在所难免,如何赢得更大的市场?“国内自主品牌的同一水平产品,其性能相差不多,因此,要赢得市场青睐,除增强产品自身品质外,还要靠服务和产品细节优势占领市场。”中海达和华测公司的技术人员都这样对记者表示。   梁卫鸣则认为,“要做强,就要创新,实现从低端向高端迈进。而且,我国的测绘行业要做强的话,不是一家两家就可以完成的,必须多家一起上,共同发展,才能使整个产业都强大起来。”   如今,根据国家发展战略和测绘发展的新思路,我国测绘业正面临着难得的发展机遇和重大挑战。梁卫呜介绍说,目前,以高技术为特征的现代化测绘技术装备正在逐步取代传统测绘仪器,成为测绘仪器发展的主流。因此,测绘仪器国产自主品牌要在竞争中发展、壮大,就要谋求产品的技术创新,走差异化之路。同时,实施走出去战略,积极拓展海外市场,最终实现测绘仪器由大国到强国的跨越。   挑战与机遇并存   在经济全球化趋势下,我国测绘仪器企业已经不可避免地加入到国际竞争的行列。激烈的国际竞争,在给我国民族工业带来冲击的同时,也带来了巨大的发展机遇。   我们看到,世界著名测绘仪器制造厂商已把我国作为一个重要市场,纷纷来设厂。他们利用低廉的制造成本,以技术优势抢占市场。   在二十世纪,我国的测量仪器设备是以进口为主、国产为辅。特别是在电子技术和电脑芯片技术快速发展的推动下,迅速发展出以电子全站仪为代表的新型测量仪器。而我国在最初的15年,由于电子技术和芯片技术的发展滞后,只能以进口方式得到最新的测量技术。   我们也应看到,国际测绘技术从传统技术向信息化技术转变的速度越来越快,特别是精度越来越高的激光雷达、三维扫描、多功能测量系统、航摄小飞机,以及功能越来越强、实用性越来越好的后处理软件开发和应用。这些先进测绘技术正在加速取代传统的测量方式,给依靠生产和销售传统测量仪器为主的企业带来危机感。   挑战面前有机遇。正当国外测绘仪器大行其道之时,国内自主品牌可以借势发力,在家门口近距离地接触、吸收和运用国际资本、先进技能等,使我国测绘仪器从研制到生产,从销售到服务都得到了成长壮大。事实也证明,我国自主开发的测绘仪器已打破了进口测绘仪器独占市场的局面,实现了中低端测绘仪器国产化。   国内测绘仪器市场已逐渐与国际市场接轨,形成了你中有我、我中有你的格局。因此说,竞争可以推动产业发展,推动测绘仪器的进步,抓住机遇,夯实功夫,积极作为,就能实现跨越。
  • CIS标准《金属材料分析用激光诱导击穿光谱仪》拟立项
    按照国家标准化工作管理规范,中国仪器仪表学会制定满足市场急需、反映先进专业技术水平、具有我国自主知识产权的团体标准。近日,中国仪器仪表学会发布了“拟立项(金属材料分析用激光诱导击穿光谱仪)CIS标准的公示通告”。申请项目名称:金属材料分析用激光诱导击穿光谱仪项目申报单位:杭州谱育科技发展有限公司激光诱导击穿光谱法(Laser-induced breakdown spectroscopy;LIBS):通过激光烧蚀待分析物质形成等离子体,其中处于激发态的原子、离子或分子向低能级或基态跃迁时,向外发射特定能量的光子,形成特征光谱,进而获得待分析物质的化学成分或其他特性。激光诱导击穿光谱技术以其无须对块状固体样品预处理,快速、无损、可进行多形态分析以及无辐射危害等特点成为近年来研究的热点,可应用于金属材料化学成分分析、煤炭分析、生物样品分析等领域。但当前在金属材料分析领域分析用的激光诱导击穿光谱仪没有明确的标准来规范此类产品性能和使用安全性等重要参数,导致设备性能良莠不齐,致使不同厂商仪器的性能无法进行比较,仪器用户在采购、比较仪器时缺乏科学依据。目前现行的标准中,GB/T 38257-2019规定了激光诱导击穿光谱法的术语和定义、基本原理、试验条件、设备及装置、样品、试验步骤、数据处理和试验报告。为了规范激光诱导击穿光谱仪自身性能的测定方法,统一有关专业术语,制定仪器性能检测的依据,使检测机构、仪器用户及生产厂家在检校激光诱导击穿光谱仪时有统一的标准方法,杭州谱育科技发展有限公司申报制定团体标准《金属材料分析用激光诱导击穿光谱仪》。该标准的制定将助力我国激光诱导击穿光谱及其在金属行业的发展及应用。据查询目前国际上没有相同的国际标准。制定该标准目前不存在知识产权方面的问题。
  • 1257万!黄委河南测区花园口水文站及河南水文水资源局水文巡测基地设施设备建设仪器设备采购项目
    一、项目基本情况项目编号:DHZ-HNCQHYKDYQCG-2024项目名称:黄委河南测区花园口水文站及河南水文水资源局水文巡测基地设施设备建设仪器设备采购预算金额:1257.530000 万元(人民币)采购需求: 黄委河南测区花园口水文站设施设备建设:购置影像测速仪、测沙仪、升降控制系统、电子水准仪、测深仪、水质自动监测仪器、供水设备、净水设备、会商大屏、电子沙盘、信息传输设备各1套,冲锋舟1艘,七氟丙烷柜式灭火装置2套、多仓采样器3台、工作站4台,电缆3.5千米,光缆4.5千米。 黄委河南水文水资源局水文巡测基地设施设备建设:购置机房供电设备发电机、配电箱各1台(套);购置网络及数据安全设备:虚拟化业务交换机、虚拟化套件、磁盘阵列、机柜套件及配件、视频会议终端、防火墙、上网行为管理系统、入侵防御系统、日志审计系统、堡垒机、漏洞扫描系统、不间断电源、精密空调各1台(套),SAN光交换机2台,工作站3台,服务器操作系统4套;购置巡测设备:激光颗分粒度仪、无人机航拍系统各1套,遥控船(含测深系统)、电子水准仪、便携式测深仪、手持GNSS、卫星电话各2套(部),走航式声学多普勒流速仪、GNSS罗经一体机、声学多普勒流速仪、电波流速仪、移动式工作站、全站仪各3台(套),对讲机3对。合同履行期限:自合同签订之日起至2024年12月20日前完成。本项目( 不接受 )联合体投标。二、获取招标文件时间:2024年09月24日 至 2024年09月29日,每天上午8:30至11:30,下午15:00至17:30。(北京时间,法定节假日除外)地点:郑州市城东路112号附1号河南大河招标有限公司510室方式:现场获取或网络邮箱售价:¥500.0 元,本公告包含的招标文件售价总和三、对本次招标提出询问,请按以下方式联系。1.采购人信息名 称:黄河水利委员会河南水文水资源局     地址:郑州市凤鸣路1号聚锦国际        联系方式:陈先生 0371-66024099      2.采购代理机构信息名 称:河南大河招标有限公司            地 址:河南省郑州市城东路112号附1号            联系方式:赵先生、吴女士 0371-66028051            3.项目联系方式项目联系人:吴女士电 话:  0371-66028051
  • 大规模设备更新:中等职业学校农业与农村用水专业仪器设备装备规范
    2024年,科学仪器行业迎来大规模设备更新的“泼天富贵”。  3月13日,国务院印发《推动大规模设备更新和消费品以旧换新行动方案》,明确到2027年,工业、农业、教育、医疗等领域设备投资规模较2023年增长25%以上。  5月25日,国家发改委、教育部联合印发《教育领域重大设备更新实施方案》。支持职业院校(含技工院校)更新符合专业教学要求及行业标准,或职业院校专业实训教学条件建设标准(职业学校专业仪器设备装备规范)的专业实训教学设备。  以下为仪器信息网整理中等职业学校农业与农村用水专业仪器设备装备规范:表 2 专业基础技能实训仪器设备装备要求(续)实训教学场所实训教 学目标仪 器 设 备序号名 称规格、主要参数或主要要求单位数量执行 标准号备注合格示范制图综合实训室7水利工 程识图 实训软 件1.采用实际工程图纸,包括闸、坝等常见 水利工程代表性的图样2.依据实际图纸建立矢量 BIM 三维模型, 能任意旋转、缩放、平移观察,能观察整 个施工图的三维结构和每根钢筋排布的细 节3.不同的构件配筋以不同颜色分别标注, 配筋颜色与平法标注信息颜色一一对应套11GB/T 25000.10网 络 版,41 节 点8图纸输 出设备1.最大打印宽度:914 mm2.最大分辨率:2400 dpi × 1200 dpi 3.内存: ≥1 GB台119激光打 印机打印 A3 图幅图纸台12GB/T 17540测 量 实 训 室1. 掌 握 水 准 测 量、距离 测量、坐 标 测 量 的 基 本 方法2. 掌 握 施 工 放 样 的 基 本方法3. 熟 悉 常 用 测 量 仪 器 的 操 作 方法1水准仪规 格 11. 1 km 往返水准测量标准偏差:≤4.0 mm2.望远镜:放大率:20×~32×最短视距不大于:2.0 m 3.水准泡角值:符合式管状:20 ″/2 mm 圆形:8 ′/2 mm4.自动安平补偿性能: 补偿范围: ±8 ′ 安平时间:2 s套1020GB/T 101562规 格 21. 1 km 往返水准测量标准偏差:≤1.0 mm2.望远镜:放大率:32×~38×最短视距不大于:2.0 m 3.水准泡角值:符合式管状:10 ″/2 mm;圆 形:8 ′/2 mm4.自动安平补偿性能: 补偿范围: ±8 ′安平时间:2 s 5.测微器:测微范围:10 mm、5 mm分格值:0.1 mm、0.05 mm套5GB/T 101563光学经 纬仪1.一测回水平方向标准偏差:室外:≤6.0 ″ ,室内:≤4.0 ″ 2.一测回竖起角标准偏差:≤10 ″ 3.望远镜:放大率:25×最短视距:2.0 m 4.水准泡角值:照 准 部:30 ″/2 mm 竖直度盘指标:30 ″/2 mm圆 形:8 ′/2 mm5.竖直度盘指标自动归零补偿器: 补偿范围: ±2 ′水平读数最小分格值:60 ″套1020GB/T 3161表 2 专业基础技能实训仪器设备装备要求(续)实训教学场所实训教 学目标仪 器 设 备序号名 称规格、主要参数或主要要求单位数量执行 标准号备注合格示范测 量 实 训 室1. 掌握 水准测 量 、 距 离 测 量 、 坐 标测量 的基本 方法2. 掌握 施工放 样的基 本方法3. 熟 悉 常用测 量仪器 的操作 方法4全站仪1.仪器等级: Ⅱ级2.角度测量标准偏差 mβ :1.0 ″ <mβ ≤2.0 ″ 3.电子测角部分:一测回水平方向标准偏差:≤1.6 ″一测回竖直角标准偏差:≤2 ″ 4.电子测距部分:测距标准偏差: ±(3+2×10-6 ×Da) mm5.工作温度:-20 ℃~ ﹢50 ℃套1020GB/T 27663激光部件安全执行GB 7247.15钢卷尺每套包括 10 m、20 m、30 m、50 m 四 种规格,数量各 1 个套2020QB/T 24436GPS测量仪1.接收机:一体化 GNSS(全球导航卫 星系统)接收机,级别不低于 C 级, 双频,观测量至少有 L1、L2 载波相位,同步观测接收机数不低于 3 部 2.设备误差:固定误差:≤10 mm比例误差系数:≤53.测量精度:(1)静态测量精度:平面精度:(5+1×10-6 ×Da )mm高程精度:(10+2×10-6 ×Da )mm(2)RTK(实时动态测量)测量精度:平面精度:(10+2×10-6 ×Da )mm高程精度:(20+2×10-6 ×Da )mm套14GB/T 18314CH/T 2009激光产品安全执 行GB 7247.19激光扫平垂直仪11有机玻璃执行GB/T 7134
  • 人和科仪参加第三届香精香料峰会
    人和科仪于2013年4月18-19日参加了在上海银星皇冠假日酒店举办的第三届中国国际香精香料峰会。行业相关单位如布鲁克、梅特勒、安东帕、华测检测等多家企业也一同参加了此次盛会。本次到会的嘉宾达150多位,峰会就芳香资源的现状及研发、香精香料的发展应用、行业创新的解决方案等进行了深入的研讨交流。 此次峰会上,作为参展嘉宾,人和展示了香精香料行业解决方案及2013年的最新产品。参展产品有纳米激光粒度仪、全自动触摸闪点仪及新型的粘度计,众多行业人士表示关注与感兴趣。在两天的会议中,人和科仪的产品顾问也就行业的发展和应用等问题,与现场专家们做了深入的探讨与交流。 Fritsch 纳米激光粒度仪 Analysette 22 - 测试香精微胶囊的粒径及其分布的最佳选择。 - 超宽的测量范围,精确可靠 - 高效的检测方法 - 一致的重复性 Grabner 便携式全自动触摸屏闪点测试仪 MiniFlash Touch - 香精香料行业标准测试仪器 - 先进的测试方法,独一无二的燃烧过程 - 更宽的温度范围 - 安全灵活,准确度高,适合各种应用 Brookfield NEW DV2T粘度计 - 液体粘度测试仪器 - 全面的显示信息,加强型安全控制 - 内置式选项,自动量程显示 - 便携的气泡水准仪 人和科仪的解决方案及产品在香精香料行业中已广泛应用,以下为部分成功案例名单: Coca Cola 可口可乐 Dragoco 德威龙 Drom 德乐满 Firmenich 芬美意 Givaudan-Roure 奇华顿罗亚 Haarmann&Reimer 哈门莱梅 Henkel 汉高 IFF 国际香精香料 高砂 Takasago
  • 安徽省芜湖市计量测试研究所 制定首个“沪苏浙皖”计量技术规范
    近日,长三角首批计量技术规范正式发布,由安徽省芜湖市计量测试研究所主持起草的《JJF(沪苏浙皖)4002-2021激光标线仪校准规范》(以下简称《激光标线仪校准规范》),成为首个通过审定的“沪苏浙皖”计量技术规范,这也是安徽省首个获批发布的共建互认项目。《激光标线仪校准规范》运用精密水准仪、多齿分度台,制定了计量特性参数,提高了计量技术机构校准效率,保证了量值溯源的一致性,使产品质量评判有了统一依据;创新研发的“激光投线仪的校准检测装置”,标准器溯源方便,读数方法科学,标准器及被检仪器位置无需过多调整且对计量场地要求不高。作为长三角地区首个“三省一市”共建互认的“沪苏浙皖”计量技术规范,《激光标线仪校准规范》填补了长三角地区在该领域计量技术规范空白,为激光标线仪的法制计量管理提供了有力技术支撑。
  • 5万亿设备更新——高等职业学校水利工程技术专业专业仪器设备装备规范
    3月13日,国务院印发《推动大规模设备更新和消费品以旧换新行动方案》,明确到2027年,工业、农业、教育、医疗等领域设备投资规模较2023年增长25%以上。《方案》明确了5方面20项重点任务,其中在实施设备更新行动方面,提到要提升教育文旅医疗设备水平,明确指出将“推动符合条件的高校、职业院校(含技工院校)更新置换先进教学及科研技术设备,提升教学科研水平;严格落实学科教学装备配置标准,保质保量配置并及时更新教学仪器设备……”以下为仪器信息网整理的高等职业学校水利工程技术专业仪器设备装备规范,以飨读者。表1 专业基础技能实训室仪器设备装备要求实训教学场所实训教学目标仪 器 设 备序 号名 称规格、主要参数或主要要求单 位数量执行标准号备 注合 格示 范制 图 实 训 室1.掌握 投 影 知 识 与 绘 图 技能2. 掌 握 使 用 软 件 绘 制 水 利 工 程 图 的 技 能1绘图工具1.图板:1 号图板、2 号图板 2.丁字尺:600 mm套41412制图教具模型画法几何教具、水工建筑物模型套113计算机1.台式2.应不低于以下配置:屏幕尺寸:533.4 mm(21 in) 内存容量:8 GB DDR3硬盘容量:1 TB台4141GB/T 9813.14CAD 绘图软件Auto CAD 软件;节点数: ≥41套11网 络 版5交换机1. 48 端口千兆2.背板带宽 48 GB/S 以上,支持 背板升级3.转发速率 10 MB/S 以上台116图纸输出设备1.最大打印宽度:914 mm2.最大分辨率:2400 dpi×1200 dpi3.内存:1 GB台-17激光打印机打印 A3 图幅图纸台44GB/T 17540测 量 实 训 室1. 掌 握 水 准 测 量、方 位 测 量 及 距 离 测 量 的 基 本 方 法1光学经纬仪1.一测回水平方向标准偏差:室外:≤6.0 ″,室内:≤4.0 ″ 2.一测回竖起角标准偏差: ≤ 10 ″3.望远镜:放大率:25×最短视距:2.0 m4.水准泡角值:照准部:30 ″/2 mm竖直度盘指标:30 ″/2 mm 圆形:8 ′/2 mm5.竖直度盘指标自动归零补偿 器:补偿范围: ±2 ′水平读数最小分格值:60 ″套1010GB/T 3161表1 专业基础技能实训室仪器设备装备要求(续)实训教学场所实训教学目标仪 器 设 备序 号名 称规格、主要参数或主要要求单 位数量执行标准号备 注合 格示 范测 量 实 训 室2.悉用量器作法熟 常 测 仪 操 方2水准仪规格11. 1 km 往返水准测量标准偏差:≤4.0 mm2.望远镜:放大率:20×~32×最短视距不大于:2.0 m3.水准泡角值:符合式管状:20 ″/2 mm 圆形:8 ′/2 mm套1010GB/T 101563规格21. 1 km 往返水准测量标准偏差:≤ 4.0 mm;2.望远镜:放大率:20×~32×最短视距不大于:2.0 m 3.水准泡角值:符合式管状:20 ″/2 mm 圆形:8 ′/2 mm4.自动安平补偿性能:补偿范围: ±8 ′安平时间:2 s套510GB/T 101564规格31. 1 km 往返水准测量标准偏差:≤1.0 mm2.望远镜:放大率:32×~38×最短视距不大于:2.0 m 3.水准泡角值:符合式管状:10 ″/2 mm 圆形:8 ′/2 mm4.自动安平补偿性能:补偿范围: ±8 ′安平时间:2 s5.测微器:测微范围:10 mm、5 mm 分格值:0.1 mm、0.05 mm套-5GB/T 10156表 1 专业基础技能实训室仪器设备装备要求(续)实 训 教 学 场 所实训教 学目标仪 器 设 备序 号名 称规格、主要参数或主要要求单 位数量执行标准号备 注合 格示 范测 量 实 训 室3.掌握 水利工 程施工 放样基 本技能5全站仪1.仪器等级: Ⅱ级2.角度测量标准偏差 mβ :1.0 ″ <mβ ≤2.0 ″3.电子测角部分:一测回水平方向标准偏差:≤1.6 ″ 一测回竖直角标准偏差:≤2 ″4.电子测距部分:测距标准偏差:±(3+2×10-6 ×Da) mm5.工作温度:-20℃~﹢50℃台1020GB/T 27663激光产品安全执行GB 7247.16GPS 测量 仪1.接收机:一体化 GNSS(全球导航 卫星系统)接收机,级别不低于 C 级,双频,观测量至少有 L1、L2 载 波相位,同步观测接收机数不低于 3 部2.设备误差:固定误差:≤10 mm 比例误差系数:≤53.测量精度:(1)静态测量精度:平面精度:(5+1×10-6 ×Da)mm 高程精度:(10+2×10-6 ×Da)mm(2)RTK(实时动态测量)测量 精度:平面精度:(10+2×10-6 ×Da )mm 高程精度:(20+2×10-6 ×Da )mm台510GB/T 18314 CH/T 2009激光产品安全执行GB 7247.17激光测距仪1.测量范围:0.05 m ~ 200 m 2.测量精度: ±1.0 mm3.瞄准器:数码变焦不低于 4 倍4.彩色显示屏不小于61 mm(2.4 in)台2040GB/T 29299激光产品安全执行GB 7247.1Da——测距边长度,单位:km表1 专业基础技能实训室仪器设备装备要求(续)实 训 教 学 场 所实训教学 目标仪 器 设 备序 号名 称规格、主要参数或主要要求单 位数量执行标准号备 注合 格示 范测 量 实 训 室同上8钢卷尺每套包括 10 m、20 m、30 m、 50 m 四种规格套2020QB/T 24439激光扫平垂 直仪1.工作范围: ≥250 m2.水平精度: ±10 ″3.垂直精度: ±15 ″4.定向扫描:0、10 °、45 °、 90 ° 、180 °5.坡度设置范围: ±5 ° 6.激光下对点器:精度: ±1 mm/1.5 m工 作 温 度 : -20 ℃ ~ +50℃防护等级:不低于 IP 54台(5)(10)激光产品安全执行GB 7247.110激光三维定 向仪1.工作范围: ≥10 m2.精度: ±3 mm(10 m 长度) 自动水平范围: ±5 °(水平 及垂直)3.自动找平时间:3 s4.防护等级:不低于 IP 54台-(10)激光产品安全 执行 GB 7247.111激光准直仪1. 工作范围:0 m~50 m 2.标准偏差: ±0.2 mm3.激光光轴漂移量: ≤0.01 mm/h4.光轴与光靶中心高差:≤ 0.1 mm台(10)激光产品安全 执行 GB 7247.112数字化测图 软件与全站仪、GPS 相配套,软件 节点数: ≥41套11网络版表1 专业基础技能实训室仪器设备装备要求(续)实 训 教 学 场 所实训教 学目标仪 器 设 备序 号名 称规格、主要参数或主要要求单 位数量执行标准号备 注合 格示 范土 工 实 训 室1. 掌 握 土工材 料物理 及力学 性能指 标试验 检测方 法1电子天平规格 1:称量范围:0 g~3000 g分度值:0.01g台510GB/T 264972规格 2:称量范围:0 g~200 g分度值:0.001g台510GB/T 264973电热鼓风干燥 箱1.电压:220 V2.功率: ≥1000 W3.工作温度:10 ℃~300 ℃ 4.控温灵敏度: ±1 ℃台24GB/T 304354玻璃干燥器直径≥240 mm个24GB/T 157235环刀1.外型尺寸:直径 61.8 mm×高 20 mm 2.材质:不锈钢3.配切土刀个120120GB/T 15406 SL 3706标 准 筛细筛筛孔尺寸(mm):5.000、2.000、 1.000、0.500、0.100、0.0752.筛框内径 200 mm,高度 50 mm套510GB/T 15406 GB/T 6003.1 GB/T 6003.27粗筛1.筛孔尺寸:100 mm、80 mm、 60 mm、40 mm、20 mm、10 mm、 5 mm、2 mm2.筛框内径 200 mm,高度 50 mm套58液塑限联合测 定仪1.圆锥角度:30 ° ±0.2 °2.锥体质量:76 g±0.2 g 和 100 g ±0.2 g(各选 1)3.入土深度:0 mm~22 mm 4.测读精度:0.1 mm台1010GB/T 15406 GB/T 21997.2表1 专业基础技能实训室仪器设备装备要求(续)实 训 教 学 场 所实训教 学目标备 注合 格示 范土 工 实 训 室2. 了 解 水利工 程对土 工材料 的技术 要求9击实仪轻 型击锤2.5 kg,锤底直径 51 mm台1010GB/T 15406 GB/T 22541轻 、 重 型 任 选击锤落高305 mm
  • 2020珠峰高程测量启动,国产测绘仪器担主角
    p   5月初,中国2020珠峰高程测量正式启动。测量登山队由国测一大队和中国登山队组成。高程测量即海拔测量。今年是人类首次从北坡成功登顶珠峰60周年、中国首次精确测定并公布珠峰高程45周年,开展此次珠峰高程测量具有重要的历史意义。自然资源部组织了中国测绘科学研究院、陕西测绘地理信息局及中国地质调查局等单位编制珠峰高程测量技术设计书和实施方案。根据方案,本次测量将综合运用GNSS卫星测量、精密水准测量、光电测距、雪深雷达测量、重力测量、天文测量、卫星遥感、似大地水准面精化等多种传统和现代测绘技术,精确测定珠峰高程。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202005/uepic/cfa49acc-84f4-4ef8-abfc-58a378b57f74.jpg" title=" 0506news pic2.jpg" alt=" 0506news pic2.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 珠穆朗玛峰 /strong /p p   据了解,本次珠峰高程测量工作将重点在以下几方面实现技术创新和突破:一是依托北斗卫星导航系统,开展测量工作 strong 二是国产测绘仪器装备全面担纲本次测量任务 /strong 三是应用航空重力技术,提升测量精度 四是利用实景三维技术,直观展示珠峰自然资源状况 五是测绘队员登顶观测,获取可靠测量数据。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202005/uepic/d225e173-285e-45dd-93d2-05c0dcccfde7.jpg" title=" news0506.jpg" alt=" news0506.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 珠峰高程测量队员扛着仪器前往测量点 /strong /p p style=" text-align: right " span style=" font-size: 14px " strong (图片来源:新华社) /strong /span /p p   测绘仪器,简单讲就是为测绘作业设计制造的数据采集、处理、输出等仪器和装置。一般包括各种定向、测距、测角、测高、测图以及摄影测量等方面的仪器。常见的测绘仪器有测量水平角和竖直角的经纬仪;测量两点间高差的水准仪;地面人工测绘大比例尺地形图的平板仪;用电磁波运载测距信号测量两点间距离的电磁波测距仪;快速进行测距、测角、计算、记录等多功能的全站仪;将陀螺仪和经纬仪组合在一起,用以测定真方位角的仪器陀螺经纬仪;装有激光发射器的各种激光测量仪器;利用连通管测定两点间微小高差的液体静力水准;由摄影机和经纬仪组装而成的供地面摄影测量野外作业用的摄影经纬仪;用于测定立体像对上同名点的像片平面直角坐标和坐标差(视差)的仪器立体坐标量测仪;用于地籍测量和空中三角测量,可获取数字地面模型、断面图、进行地面摄影测量以及修测更新地图立体测图仪和将具有倾斜和地面起伏的中心投影相片变换成正射影像图的正射投影仪等。 /p p   此次珠峰高程测量的成果可用于地球动力学板块运动等领域研究。精确的峰顶雪深、气象和风速等数据,将为冰川监测、生态环境保护等方面的研究提供第一手资料。GNSS测量、水准测量、重力测量的成果结合以前相关资料,不仅可以准确地分析目前地壳运动变化影响情况,同时也可为后续的似大地水准面模型建立提供准确的重力异常数据。重力测量成果可用于珠峰地区区域地球重力场模型的建立和冰川变化、地震、地壳运动等问题的研究。 /p
  • 关于举办GB/T 33252-2016《纳米技术 激光共聚焦显微拉曼光谱仪性能测试》等国家推荐性标准宣贯会的通知
    p   strong  各有关单位: /strong /p p   由全国纳米技术标准化技术委员会(SAC/TC279)归口的国家推荐性标准GB/T 33252-2016《纳米技术 激光共聚焦显微拉曼光谱仪性能测试》已于2016 年12 月13 日发布,并于2017 年7 月1 日起实施。GB/T 36063-2018《纳米技术 用于拉曼光谱校准的标准拉曼频移曲线》已于2018 年3 月15 日发布,并将于2018 年10 月1 日起实施。两项标准均为首次制定实施,对拉曼光谱仪器结构、测试方法、校准方法等做了详细规定。 /p p   拉曼光谱技术广泛应用于纳米科技、生物、半导体、考古、宝石及司法鉴定等领域。拉曼光谱测试结果的准确性、一致性是国内/国际间科研交流、对等贸易等不可或缺的坚实基础。同时仪器性能的标准化能够大大助力我国拉曼光谱仪器产业的质量提升,增强国产仪器的市场竞争力。 /p p   为了满足标准使用相关方的实际需求,进一步深化对标准的解读,解答标准使用过程中的疑问,保证标准的有效实施和利用,同时促进标准制定方、仪器制造方和仪器使用方三方的有效合作,由中国计量科学研究院(以下简称:中国计量院)主办的“GB/T 33252-2016《纳米技术 激光共聚焦显微拉曼光谱仪性能测试》等国家推荐性标准宣贯会”拟定于2018 年9 月10 日在湖北省武汉市举办。届时将邀请标准主要起草人及相关专家对标准技术细节进行详细解读。欢迎相关产业、检测机构、仪器厂商技术主管和技术人员参会,就拉曼光谱的生产、使用及国家标准的有效实施进行交流,促进拉曼光谱在更广泛领域的普及和发展。 /p p   同时,将于9 月11 日至13 日召开“国家质量基础设施建设助力质量提升”学术研讨会暨CSTM/FC00 领域委员会及纳标委WG5 工作组2018 年度会议(CSTM/FC00 领域委员会简介见附件1),届时将邀请相关单位领导和专家围绕“国家质量基础设施建设助力质量提升”的主题展开深入探讨,欢迎有关专家学者参会。同时,将召开由CSTM/FC00 领域委员会归口承担的《标准编制说明编写指南》等4 项团体标准的审查会和新标准立项会,欢迎有意向的专家或单位参与标准的制定工作。 /p p   会议事项通知如下: /p p   strong  一、时间和地点 /strong /p p   会议时间:2018 年9 月9 日注册报到,9 月10 日宣贯会议 /p p   会议地点:武汉 东湖开发区 二妃山庄 晴川厅会议室 /p p   地址:武汉东湖高新技术开发区高新大道666 号(光谷生物城内) /p p strong   二、宣贯内容 /strong /p p   1、拉曼光谱的基本原理与应用介绍 /p p   2、国家标准GB/T 33252-2016《纳米技术 激光共聚焦显微拉曼光谱仪性能测试》宣贯 /p p   3、拉曼光谱仪的校准与溯源 /p p   4、国家标准GB/T 36063-2018《纳米技术 用于拉曼光谱校准的标准拉曼频移曲线》宣贯。 /p p   strong  三、考核与发证 /strong /p p   培训结束后,由中国计量科学研究院颁发培训证书。该证书可作为继续教育的证明。 /p p   strong  四、培训费用 /strong /p p   培训费:1500 元/人,包括讲义、标准复印件、培训证书。 /p p   请将培训费于培训前7 天电汇到中国计量科学研究院账户,汇款 /p p   信息如下: /p p   账户名:中国计量科学研究院 /p p   开户行:交通银行北京分行和平里支行 /p p   账号:110060224018010008693 /p p   行号:301100000074 /p p   电话:010-64524304 /p p   银行汇款时,请备注“2018 拉曼宣贯会+姓名”字样,并详细填 span style=" TEXT-ALIGN: center" 写参会回执(附件2)中的开票信息。 /span /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" QQ截图20180906104247.jpg" style=" HEIGHT: 701px WIDTH: 600px" border=" 0" alt=" QQ截图20180906104247.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/0ff14588-62c6-481b-8186-8894a9edc2bc.jpg" width=" 600" height=" 701" / /p p strong   附件: /strong a title=" 附件2. 宣贯会参会回执(1).docx" style=" FONT-SIZE: 12px COLOR: rgb(0,102,204)" href=" https://img1.17img.cn/17img/files/201809/attachment/195c21ad-4283-42f8-8268-18dc4ce79a19.docx" br/ strong    /strong /a strong /strong a title=" 附件1. CSTM-FC00领域委员会简介(1).pdf" style=" FONT-SIZE: 12px COLOR: #0066cc" href=" https://img1.17img.cn/17img/files/201809/attachment/a53999e4-b632-4c8c-96f0-dd03b1a5b066.pdf" strong 附件1. CSTM-FC00领域委员会简介.pdf br/   附件2. 宣贯会参会回执.docx br/    /strong /a strong /strong a title=" 附件3. 酒店交通(1).pdf" style=" FONT-SIZE: 12px COLOR: #0066cc" href=" https://img1.17img.cn/17img/files/201809/attachment/3fd0e349-9265-4ae7-a1dc-8d4930209fd6.pdf" strong 附件3. 酒店交通.pdf /strong br/ /a /p
  • 广西海洋研究院采购200余台/套仪器设备
    根据《中华人民共和国政府采购法》、《政府采购货物和服务招标投标管理办法》等规定,经财政部门批准的政府采购计划(编号:201405260008)批准,现就广西壮族自治区海洋研究院专用设备采购项目进行公开招标采购,欢迎符合条件的供应商前来投标:   一、项目名称:专用设备采购   二、项目编号:GXZC2014-G1-0591-KLZB   三、采购组织类型:部门集中采购   四、采购方式:公开招标   五、采购内容及数量   A标项:分析电子天平1台、精密酸度计1台、便携式pH计2台、通风干湿温度计4台、实验室盐度计1台、电子天平4台、紫外可见分光光度计1台、原子荧光光谱仪1台、微波消解仪1台、立式压力蒸汽灭菌锅(方型)1台、变频式超纯水机1台、不间断电源2台、六联电炉1台、真空泵2台、封闭防腐电热器2台、电热恒温水浴锅1台、电热恒温水浴锅1台、电热恒温鼓风干燥箱2台、卧式冰柜1台、家用双门电冰箱2台、超低温冰箱1台、生化培养箱1台、恒温培养箱2台、硫化物蒸馏器1台、摇床1台、采水器4台、水色计2台、透明度盘2台、挖泥器2台、手持式测深仪2台、数码相机2台、手持GPS机3台、涡旋混合器2台、恒温磁力搅拌器1台、风向风速仪3台、盐水浓度折射仪2台、水体氧化还原电位测定仪2台、水温计1台、移液枪12支、超净工作台1台、核酸电泳槽1台、核酸电泳仪1台、蛋白电泳仪1台、台式高速离心机1台 B标项:实验边台30个、万向排烟罩3个、通风柜4个、淋浴洗眼器1个、气瓶柜5个、仪器台3个、角柜3个、原子吸收罩2个、吸收罩2个、更衣柜2个、天平台2个、工具柜3个、样品柜4个、样品架2个、药品柜4个、药品架3个、毒品柜1个、实验凳35个、单头洗眼器1个、电路改造1项、网络、电话1项、水路改造1项、走廊隔墙95平方米、走廊护栏80平方米、实验室隔墙55平方米、实验室隔墙 30平方米、污水池1项、实验室家具运输安装1项、水电及施工其他改造1项 C标项:动态RTK测量仪器5台、全站仪5台 、自动安平水准仪1台 、数字水准仪1 台、高精度手持GPS2台 、地下管线探测仪1台、全数字单频测深仪1 台、自动测量机器人1个、 声速仪1台、雷达水位计2 台、对讲机8套、望远镜2副 D标项:实验室配套空调12台、终端机20台、单反相机5台、摄像机1台、彩色激光打印机1台、服务器1台、数码相机2台、移动图形工作站8台。具体内容详见招标文件。   六、合格投标人的资格要求   1、符合《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定的投标人资格条件   2、国内注册(指按国家有关规定要求注册的)生产或经营本次招标采购货物,具备法人资格的供应商。   七、招标文件的发售:   1.发售时间:2014年6月4日至2014年6月11日(工作日),上午8时至12时,下午15时至18时。   2.发售地点:广西南宁市大学东路170号(广西农机研究院内)广西科联招标中心综合部   3.售价:招标文件工本费每套250元,如需邮寄另加邮费50元 招标文件售后不退。   八、投标保证金:   投标保证金(人民币):A标项:¥7600.00, B标项:¥6300.00, C标项:¥10900.00, D标项:¥5100.00。投标人应于投标截止时间前一工作日17时30分前将投标保证金以电汇、转账、现金支票等非现金形式交至广西科联招标中心。   开户名称:广西科联招标中心   开户银行:中国工商银行南宁市甘蔗站支行   银行账号:2102111209249007113   九、投标截止时间和地点:   投标人应于2014年6月26日上午9时前将投标文件密封送交到广西科联招标中心一楼开标大厅(广西南宁市大学东路170号广西农机研究院内),逾期送达或未密封将予以拒收(或作无效投标文件处理)。   十、开标时间及地点:   本次招标将于2014年6月26日上午9时整在广西科联招标中心一楼开标大厅(广西南宁市大学东路170号广西农机研究院内)开标,投标人可以派授权代表出席开标会议(授权代表应当携带身份证、法定代表人授权委托书等有效证明出席)。   十一、网上查询地址:   www.ccgp.gov.cn(中国政府采购网)、www.gxzfcg.gov.cn(广西壮族自治区政府采购网)、www.gxkl.com(广西科联网)   十二、业务咨询:   购买招标文件联系人:李艳、刘鑫莹 联系电话:0771-2273368 传真:0771-2273500   项目咨询联系人:苏中伟 联系电话:0771-2203993   政府采购监督管理部门:广西财政厅政府采购监督管理处   联系电话:0771-5331544   广西科联招标中心   2014年6月4日
  • 亚纳米皮米激光干涉位移测量技术与仪器
    1 引 言激光干涉位移测量技术具有大量程、高分辨力、非接触式及可溯源性等优势,广泛应用于精密计量、微电子集成装备和大科学装置等领域,成为超精密位移测量领域中的重要技术之一。近年来,随着这些领域的迅猛发展,对激光干涉测量技术提出了新的测量需求。如在基于长度等量子化参量的质量基准溯源方案中,要想实现1×10−8 量级的溯源要求,需要激光干涉仪长度测量精度达0. 1 nm 量级;在集成电路制造方面,激光干涉仪承担光刻机中掩模台、工件台空间位置的高速、超精密测量任务,按照“ 摩尔定律”发展规律,近些年要想实现1 nm 节点光刻技术,需要超精密测量动态精度达0. 1 nm,达到原子尺度。为此,国际上以顶级的计量机构为代表的单位均部署了诸如NNI、Nanotrace 等工程,开展了“纳米”尺度测量仪器的研制工程,并制定了测量确定度在10 pm 以下的激光干涉测量技术的研发战略。着眼于国际形势,我国同样根据先进光刻机等高端备、先进计量的测量需求,制定了诸多纳米计量技术的研发要。可见,超精密位移测量技术的发展对推进我国众多大高端装备具有重要战略意义,是目前纳米度下测量领域逐步发展的重大研究方向。2 激光干涉测量原理根据光波的传播和叠加原理,满足相干条件的光波能够在空间中出现干涉现象。在激光干涉测量中,由于测量目标运动,将产生多普勒- 菲佐(Doppler-Fizeau效应,干涉条纹将随时间呈周期性变化,称为拍频现象。移/相移信息与测量目标的运动速度/位移关系满足fd = 2nv/ λ , (1)φd = 2nL/ λ , (2)式中:fd为多普勒频移;φd为多普勒相移;n 为空气折射率;v 和L 为运动速度和位移;λ 为激光波长。通过对干涉信号的频率/相位进行解算即可间接获得测量目标运动过程中速度/位信息。典型的干涉测量系统可按照激光光源类型分为单频(零差式)激光干涉仪和双频(外差式)激光干涉仪两大类。零差式激光干涉测量基本原理如图1 所示,其结构与Michelson 干涉仪相仿,参考光与测量光合光干涉后,经过QPD 输出一对相互正交的信号,为Icos = A cos (2πfd t + φ0 + φd ) , (3)Isin = A sin (2πfd t + φ0 + φd ) , (4)式中:(Icos, Isin)为QPD 输出的正交信号;A 为信号幅值;φ0 为初始相位。结合后续的信号处理单元即可构成完整、可辨向的测量系统。图1 零差激光干涉测量原理外差式激光干涉仪的光源是偏振态相互垂直且具有一定频差Δf 的双频激光,其典型的干涉仪结构如图2 所示。双频激光经过NPBS 后,反射光通过偏振片发生干涉,形成参考信号Ir;透射光经过PBS,光束中两个垂直偏振态相互分开,f2 光经过固定的参考镜反射,f1 光经运动的测量镜反射并附加多普勒频移fd,与反射光合光干涉后形成测量信号Im。Ir = Ar cos (2πΔft + φr ) , (5)Im = Am cos (2πΔft + φm ), (6)式中:Δf、A 和φ 分别为双频激光频差、信号幅值和初始相位差。结合式(5)和式(6),可解算出测量目标的相位信息。图2 外差激光干涉测量原理零差式激光干涉仪常用于分辨力高、速度相对低并且轴数少的应用中。外差式激光干涉仪具有更强的抗电子噪声能力,易于实现对多个目标运动位移的多轴同步测量,适用于兼容高分辨力、高速及多轴同步测量场合,是目前主流的干涉结构之一。3 激光干涉测量关键技术在超精密激光干涉仪中,波长是测量基准,尤其在米量级的大测程中,要实现亚纳米测量,波长准确度对测量精度起到决定性作用。其中,稳频技术直接影响了激光波长的准确度,决定激光干涉仪的精度上限;环境因素的变化将影响激光的真实波长,间接降低了实际的测量精度。干涉镜组结构决定光束传播过程中的偏振态、方向性等参数,影响干涉信号质量。此外,干涉信号相位细分技术决定激光干涉仪的测量分辨力,并限制了激光干涉仪的最大测量速度。3. 1 高精度稳频技术在自由运转的状态下,激光器的频率准确度通常只有±1. 5×10−6,无法满足超精密测量中10−8~10−7的频率准确度要求。利用传统的热稳频技术(单纵模激光器的兰姆凹陷稳频方法等),可以提高频率准确度,但系统中稳频控制点常偏离光功率平衡点,输出光频率准确度仅能达2×10−7量级,无法完全满足超精密测量的精度需求。目前,超精密干涉测量中采用的高精度稳频技术主要有热稳频、饱和吸收及偏频锁定3 种。由于激光管谐振腔的热膨胀特性,腔长随温度变化呈近似线性变化。因此,热稳频方法通过对谐振腔进行温度控制实现对激光频率的闭环调节。具体过程为:选定稳定的参考频标(双纵模激光器的光功率平衡点、纵向塞曼激光器频差曲线的峰/谷值点),当激光频率偏离参考频标时,产生的频差信号用于驱动加热膜等执行机构进行激光管谐振腔腔长调节。热稳频方法能够使激光器的输出频率的准确度在10−9~10−8 量级,但原子跃迁的中心频率随时间推移受腔内气体气压、放电条件及激光管老化的影响会发生温度漂移。利用稳频控制点修正方法,通过对左右旋圆偏振光进行精确偏振分光和对称功率检测来抑制稳频控制点偏移的随机扰动,同时补偿其相对稳定偏置分量。该方法显著改善了激光频率的长期漂移现象,阿伦方差频率稳定度为1. 9×10−10,漂移量可减小至(1~2)×10−8。稳频点修正后的激光波长仍存在较大的短期抖动,主要源于激光器对环境温度的敏感性,温差对频率稳定性的影响大。自然散热型激光器和强耦合水冷散热型激光器均存在散热效果不均匀和散热程度不稳定的问题。多层弱耦合水冷散热结构为激光管提供一个相对稳定的稳频环境,既能抑制外界环境温度变化对激光管产生的扰动,冷却水自身的弱耦合特性又不影响激光管性能,进而减小了温度梯度和热应力,提高了激光器对环境温度的抗干扰能力,减少了输出激光频率的短期噪声,波长的相对频率稳定度约为1×10−9 h−1。碘分子饱和吸收稳频法将激光器的振荡频率锁定在外界的参考频率上,碘分子饱和吸收室内处于低压状态下(1~10 Pa)的碘分子气体在特定频率点附近存在频率稳定的吸收峰,将其作为稳频基准后准确度可达2. 5×10−11。但由于谐振腔损耗过大,稳频激光输出功率难以超过100 μW 且存在MHz 量级的调制频率,与运动目标测量过程中产生的多普勒频移相近。因此,饱和吸收法难以适用于多轴、动态的测量场合。偏频锁定技术是另一种高精度的热稳频方法,其原理如图3 所示,通过实时测量待稳频激光器出射光与高精度碘稳频激光频差,获得反馈控制量,从而对待稳频激光器谐振腔进行不同程度加热,实现高精度稳频。在水冷系统提供的稳频环境下,偏频锁定激光器的出射光相对频率准确度优于2. 3×10−11。图3 偏频锁定热稳频原理3. 2 高精度干涉镜组周期非线性误差是激光干涉仪中特有的内在原理性误差,随位移变化呈周期性变化,每经过半波长,将会出现一次最大值。误差大小取决光束质量,而干涉镜组是决定光束质量的主导因素。传统的周期非线性误差可以归结为零差干涉仪的三差问题和外差干涉仪的双频混叠问题,产生的非线性误差机理如图4 所示,其中Ix、Iy分别表示正交信号的归一化强度。其中,GR为虚反射,MMS 为主信号,PISn 为第n 个寄生干涉信号,DFSn 为第n 阶虚反射信号。二者表现形式不完全相同,但都会对测量结果产生数纳米至数十纳米的测量误差。可见,在面向亚纳米、皮米级的干涉测量技术中,周期非线性误差难以避免。图4 零差与外差干涉仪中的周期非线性误差机理。(a)传统三差问题与多阶虚反射李萨如图;(b)多阶虚反射与双频混叠频谱分布Heydemann 椭圆拟合法是抑制零差干涉仪中非线性误差的有效方法。该方法基于最小二乘拟合,获得关于干涉直流偏置、交流幅值以及相位偏移的线性方程组,从而对信号进行修正。在此基础上,Köning等提出一种基于测量信号和拟合信号最小几何距离的椭圆拟合方法,该方法能提供未知模型参数的局部最佳线性无偏估计量,通过Monte Carlo 随机模拟后,其非线性幅值的理论值约为22 pm。在外差干涉仪中,双频混叠本质上是源于共光路结构中双频激光光源和偏振器件分光的不理想性,称为第1 类周期非线性。对于此类周期非线性误差,补偿方法主要可以从光路系统和信号处理算法两个方面入手。前者通过优化光路可以将非线性误差补偿至数纳米水平;后者通过椭圆拟合法提取椭圆特征参数,可以将外差干涉仪中周期非线性误差补偿至亚纳米量级;两种均属补偿法,方法较为复杂,误差难以抑制到0. 1 nm 以下。另一种基于空间分离式外差干涉结构的光学非线性误差抑制技术采用独立的参考光路和测量光路,非共光路使两路光在干涉前保持独立传播,从根本上避免了外差干涉仪中频率混叠的问题,系统残余的非线性误差约为数十皮米。空间分离式干涉结构能够消除频率混叠引起的第1 类周期非线性误差,但在测量结果中仍残余亚纳米量级的非线性误差,这种有别于频率混叠的残余误差即为多阶多普勒虚反射现象,也称为第2 类周期非线性误差。虚反射现象源自光学镜面的不理想分光、反射等因素,如图5所示,其中MB 为主光束,GR 为反射光束,虚反射现象普遍存在于绝大多数干涉仪结构中。虚反射效应将会使零差干涉仪中李萨如图的椭圆产生畸变,而在外差干涉仪中则出现明显高于双频混叠的高阶误差分量。图5 多阶虚反射现象使用降低反射率的方法,如镀增透膜、设计多层增透膜等,能够弱化虚反射现象,将周期非线性降低至亚纳米水平;德国联邦物理技术研究院Weichert等通过调节虚反射光束与测量光束间的失配角,利用透镜加入空间滤波的方法将周期非线性误差降低至±10 pm。上述方法在抑制单次的虚反射现象时有着良好的效果,但在面对多阶虚反射效应时作用有限。哈尔滨工业大学王越提出一种适用于多阶虚反射的周期非线性误差抑制方法,该方法利用遗传算法优化关键虚反射面空间姿态,精准规划虚反射光束轨迹,可以将周期非线性误差抑制到数皮米量级,突破了该领域10 pm 的周期非线性误差极限。3. 3 高速高分辨力相位细分技术在激光干涉仪中,相位细分技术直接决定系统的测量精度。实现亚纳米、皮米测量的关键离不开高精度的相位细分技术。相位的解算可以从时域和频域两个角度进行。最为常用的时域解算方法是基于脉冲边缘触发的相位测量方法,该方法利用高频脉冲信号对测量信号与参考信号进行周期计数,进而获取两路信号的相位差。该方法的测量速度与测量分辨力模型可表达为vm/dLm= Bm , (7)式中:vm 为测量速度;dLm 为测量分辨力;Bm 为系统带宽。在系统带宽恒定的情况下,高测速与高分辨力之间存在相互制约关系。只有提高系统带宽才能实现测量速度和测量分辨力的同时提升,也因此极度依赖硬件运行能力。在测量速度方面,外差激光干涉仪的测量速度主要受限于双频激光频差Δf,测量目标运动产生的多普勒频移需满足fd≤Δf。目前,美国的Zygo 公司和哈尔滨工业大学利用双声光移频方案所研制的结构的频差可达20 MHz,理论的测量速度优于5 m/s。该方法通过增加双频激光频差来间接提升测量速度,频差连续可调,适用于不同测量速度的应用场合,最大频差通常可达几十MHz,满足目前多数测量速度需求。从干涉结构出发,刁晓飞提出一种双向多普勒频移干涉测量方法,采用全对称的光路结构,如图6所示,获得两路多普勒频移方向相反的干涉信号,并根据目标运动方向选择性地采用不同干涉信号,保证始终采用正向多普勒频移进行相位/位移解算。该方法从原理上克服了双频激光频差对测量速度的限制,其最大测量速度主要受限于光电探测器带宽与模/数转换器的采样频率。图6 全对称光路结构在提升测量分辨力方面,Yan 等提出一种基于电光调制的相位调制方法,对频率为500 Hz 的信号进行周期计数,该方法实现的相位测量标准差约为0. 005°,具有10 pm 内的超高位移测量分辨力,适用于低速测量场合。对于高速信号,基于脉冲边缘触发的相位测量方法受限于硬件带宽,高频脉冲频率极限在500 MHz 左右,其测量分辨力极限约为1~10 nm,难以突破亚纳米水平。利用高速芯片,可以将处理带宽提升至10 GHz,从而实现亚纳米的测量分辨力,但成本较大。闫磊提出一种数字延时细分超精细相位测量技术,在硬件性能相同、采样频率不变的情况下,该方法利用8 阶数字延迟线,实现了相位的1024 电子细分,具有0. 31 nm 的位移测量分辨力,实现了亚纳米测量水平。该方法的等效脉冲频率约为5 GHz,接近硬件处理极限,但其测量速度与测量分辨力之间依旧存在式(7)的制约关系。德国联邦物理技术研究院的Köchert 等提出了一种双正交锁相放大相位测量方法,如图7所示,FPGA 内部生成的理想正交信号分别与外部测量信号、参考信号混频,获取相位差。利用该方法,可以实现10 pm 以内的静态测量偏差。双正交锁相放大法能够处理正弦模拟信号,充分利用了信号的频率与幅值信息,其测量速度与测量分辨力计算公式为vm/0. 1λ0= Bm, (8)dLm/0. 5λ0=Bs/dLc, (9)式中:Bs为采样带宽;dLc为解算分辨力。图7 双正交锁相方法测量原理可见,测量速度与测量分辨力相互独立,从原理上解决了高测速与高分辨力相互制约的矛盾,为激光干涉仪提供了一种兼顾高速和高分辨力的相位处理方法。在此基础上,为了适应现代工业中系统化和集成化的测量需求,美国Keysight 公司、Zygo 公司及哈尔滨工业大学相继研发出了光电探测与信号处理一体化板卡,能够实现高于5 m/s 的测量速度以及0. 31 nm 甚至0. 077 nm 的测量分辨力。此外,从变换域方面同样可以实现高精度的相位解算。张紫杨等提出了一种基于小波变换的相位细分方法,通过小波变换提取信号的瞬时频率,计算频率变化的细分时间,实现高精度的位移测量,该方法的理论相位细分数可达1024,等效位移精度约为0. 63 nm。Strube 等利用频谱分析法,从信号离散傅里叶变换(DFT)后的相位谱中获取测量目标的位移,实现了0. 3 nm 的位移测量分辨力。由于采用图像传感器为光电转换器,信号处理是以干涉条纹为基础的,适用于静态、准静态的低速测量场合。3. 4环境补偿与控制技术环境中温度、气压及湿度等变化会引起空气折射率变化,使得激光在空气中传播时波长变动,导致测量结果产生纳米量级的误差。环境误差补偿与控制技术是抑制空气折射率误差的两种重要手段。补偿法是修正空气折射率误差最常用的方法,具有极高的环境容忍度。采用折光仪原理、双波长法等可以实现10−7~10−8 量级的空气折射率相对测量不确定度。根据Edlen 经验公式,通过精确测定环境参数(温度、湿度和大气压等),可以计算出空气折射率的精确值,用于补偿位移测量结果,其中温度是影响补偿精度的最主要因素。采用高精度铂电阻传感器,设备可以实现1 mK 的温度测量精度,其折射率的补偿精度可达10−8量级,接近Edlen 公式的补偿极限。环境控制技术是保证干涉仪亚纳米测量精度的另一种有效方法。在现行的DUV 光刻机中,采用气浴法,建立3 mK/5 min 以内恒温、10 Pa/5 min 以内恒压、恒湿气浴场,该环境中能够实现10−9~10−8 量级空气折射率的不确定度。对于深空引力波探测、下一代质量基准溯源等应用场合,对激光干涉仪工作的环境控制要求更为严苛,测量装置需置于真空环境中,此时,空气折射率引入的测量误差将被彻底消除。4 激光干涉测量技术发展趋势近年来,超精密位移测量的精度需求逐渐从纳米量级向亚纳米甚至皮米量级过渡。国内在激光干涉仪中的激光稳频、周期非线性误差消除和信号处理等关键技术上均取得了重大的突破。在LISA 团队规划的空间引力波探测方案中,要求在500 万千米的距离上,激光干涉仪对相对位移量需要具有10 pm 以内的分辨能力。面对更严苛的测量需求,超精密位移测量依然严峻面临挑战。激光干涉测量技术的未来发展趋势可以归结如下。1)激光波长存在的长期漂移和短期抖动是限制测量精度提升的根本原因。高精度稳频技术对激光波长不确定度的提升极限约为10−9量级。继续提升激光波长稳定度仍需要依托于下一阶段的工业基础,改善激光管本身的物理特性,优化光源质量。2)纳米级原理性光学周期非线性误差是限制激光干涉仪测量精度向亚纳米、皮米精度发展的重要瓶颈。消除和抑制第1 类和第2 类周期非线性误差后,仍残余数十皮米的非线性误差。由于周期非线性误差的表现形式与耦合关系复杂,想要进一步降低周期非线性误差幅值,需要继续探索可能存在的第3 类非线性误差机理。3)测量速度与测量分辨力的矛盾关系在动态锁相放大相位测量方法中得到初步解决。但面对深空引力波探测中高速、皮米的测量要求,仍然需要进一步探索弱光探测下的高分辨力相位细分技术;同时,需要研究高速测量过程中的动态误差校准技术。高速、高分辨力特征依旧是相位细分技术今后的研究方向。全文下载:亚纳米皮米激光干涉位移测量技术与仪器_激光与光电子学进展.pdf
  • 微型激光测振仪在超声领域的应用
    微型激光测振仪在超声领域的应用最近几年,超声技术在各个领域的应用越来越多,比如利用超声波原理进行医学治疗的设备也在临床实践中被广泛应用。医学超声设备主要是基于高频振动波(超声波)传入人体组织,并在局部产生热效应、机械效应和空化效应,引起目标组织的改变,从而达到治疗的目的。昊量光电全新推出的微型激光测振仪是一种非接触式的振动测量仪器,能够精确测试医学超声设备的超声振动特性和模态,在产品的研发、质检和性能优化过程中起到了至关重要的作用。激光测振仪在医学超声领域的应用具有如下优势:1、激光聚焦光斑小、空间分辨率高,能够快速定位并测量超声手术刀、洁牙器等小尺寸超声器件;2、采用非接触式的测量方法,高效便捷,可以快速检测产线上的超声设备性能,确保产品一致性,甚至可以检测超声设备在工作状态下的超声波输出特性,更加真实地反映设备的实际使用性能;3、超声检测带宽大,最高可检测5MHz左右的高频超声,同时能满足20pm以下的微弱振动分辨率要求,检测精度极高;4、集成式光学自研芯片,无需额外控制器,体积小巧使得安装测试变得更加便捷,提高测量精准性!一、 超声换能器测振超声换能器是一种将电磁能转化为机械能(声能)的装置,通常由压电陶瓷或其它磁致伸缩材料制成,常见的超声波清洗器、超声雾化器、B超探头等都是超声换能器的应用实例。针对超声领域应用需求,昊量光电全新推出了一套完整的台架式超声振动测量仪。作为这款测量仪核心部件的激光传感器,利用了集成光学技术将原有复杂光学元器件集成于微小芯片中,结合具有自主知识产权的调频连续波(FMCW)相干光检测原理,以小型集成化的设计模式,实现了传统复杂大型设备的测量能力。测试:20kHz 频率功率换能器,工作距离:375px振动图谱:在换能器在各个位置的测量结果。当换能器频率在 Mhz 附近时,幅度测量对测量精度的要求大大提高。结果显示,昊量测振传感器能很好的分辨振幅的实时波形,得到 nm 级的测量精度。二、 超声手术刀超声手术刀是一种通过激发20 kHz~60 kHz 超声振动的金属探头(刀头),对生物组织进行切割、消融、止血、破碎或去除的外科手术仪器。超声手术刀的工作性能一般与刀头的超声输出功率、频率直接相关,因此对刀头的超声特性探测至关重要。超声手术刀的刀头尺寸一般为5-10 mm,这种小尺寸结构很难采用接触式传感器测量其超声特性,而激光测振仪则可以轻松将激光聚焦到刀头位置,精确测量超声振幅与频率。三、 超声洁牙器 超声洁牙器主要工作原理是:将高频振荡信号作用于超声换能器,利用逆压电效应(或磁致伸缩效应)产生超声振动并传递至工作尖,工作尖受到激励产生共振,利用工作尖的超声波共振可以将牙齿表面的菌斑、结石或牙周表面的细菌等清除。依据我国医药行业标准(YY 0460-2009)和国际电工委员会标准(IEC 61205:1993),超声洁牙器工作尖的超声输出特性是重要的检测指标。常规超声洁牙器工作尖振动频率主要设计范围在18 kHz~60 kHz,其中以42 kHz工作频率最为常见。同时工作尖尺寸往往较小(<1mm),无法采用传统的接触式振动传感器进行检测。因此,对于超声洁牙器振动性能的检测,通常采用激光测振仪完成,其非接触式的检测方式便于开展产线上产品的逐个检测,是产品良率和一致性的有力保障。某品牌的洁牙器尖端测振四、 超声焊接 超声波焊接是通过超声波发生器将50/60赫兹电流转换成15、20、30或40 KHz 电能。被转换的高频电能通过换能器再次被转换成为同等频率的机械运动,随后机械运动通过一套可以改变振幅的变幅杆装置传递到焊头。焊头将接收到的振动能量传到待焊接工件的接合部,在该区域,振动能量被通过摩擦方式转换成热能,将塑料化。超声波不仅可以被用来焊接硬热塑性塑料,还可以加工织物和薄膜。五.技术参数介绍昊量光电全新推出的微型超声测振仪光学元件集成化可以实现更加复杂的设计和更多的功能。集成光学芯片可以在一个单一的光学基底上包含数十到数百个光学元件,包括激光器、调制器、光电探测器和滤波器等。相对于传统基于分立器件的多普勒测振仪,MV-H以其低功耗、高性能、小型化的优势,为客户带来了低成本、便于集成的解决方案,也为激光振动传感器的广泛应用奠定了基础。1.产品参数指标2.软件功能完善3.丰富的配件可选上海昊量光电作为这款微型超声测振传感器在中国大陆地区蕞大的代理商,为您提供专业的选型以及技术服务。 更多详情请联系昊量光电/欢迎直接联系昊量光电关于昊量光电:上海昊量光电设备有限公司是光电产品专业代理商,产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、光学元件等,涉及应用涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国防、量子光学、生物显微、物联传感、激光制造等;可为客户提供完整的设备安装,培训,硬件开发,软件开发,系统集成等服务。
  • 安徽创谱仪器科技有限公司诚邀您共赴ACCSI2023第十六届中国科学仪器发展年会
    2023第十六届中国科学仪器发展年会(ACCSI2023)将于2023年5月17-19日在北京雁栖湖国际会展中心盛大召开。ACCSI2023作为科学仪器行业高级别产业峰会,经过16年的发展,已被业界誉为科学仪器行业的“达沃斯”论坛。ACCSI2023以“创新发展 产业互联 — 助力北京怀柔打造科学仪器技术创新策源地”为主题,促进中国科学仪器行业健康快速发展,搭建科学仪器行业“政、产、学、研、用、资、媒”等各方有效交流平台,助推北京市“两区”建设。安徽创谱仪器科技有限公司部分高管应邀出席此次盛会,并出席同期举办的“3i奖:仪器及检测风云榜颁奖盛典”。 安徽创谱仪器科技有限公司作为ACCSI2023赞助商,特设专业展区——“B46” ,携多款当家产品亮相,诚邀您赴会参观! 公司简介::创谱仪器基于数十年同步辐射线站光学及谱学设备设计、研发、交付的技术和经验积累,聚焦于X射线到真空紫外波段的核心器件、模组和分析测试系统,致力于为大科学装置、物理/化学/材料等前沿科学研究以及半导体与集成电路、新能源与储能技术、新材料、化学化工与生物医药等产业领域提供短波光学和短波光谱学解决方案。根植于科技前沿 - 我们的技术源于国家同步辐射实验室,具备提供全套Turnkey解决方案(设计-开发-调试-维护)的能力。已在合肥光源、上海光源、北京同步辐射等大科学装置运行使用,并通过用户及机构的专业验证。立足于中国制造 - 我们自主研发关键光学部件,可根据不同用户需求进行定制解决方案,已实现国内光子科学装置的全面覆盖,完成了包括同步辐射、自由电子激光、高能激光装置、磁约束等离子体装置等线站项目建设。放眼于世界水平 - 创谱仪器拥有专业全面的博士创新团队,专注于高端科学仪器“卡脖子”难题,与世界一流大学及科研机构合作,致力于先进科学仪器开发。产品板块短波光学定制解决方案:我们为大科学装置提供短波光学解决方案,包括弯晶光学系统、大型光束传输系统、科研级单色器/光谱仪以及系统的设计、安装调试、改造升级等。精密光学机械设备:为光学平台提供机械运动机构及相应设备如:静力水准仪、精密可调狭缝、精密位移台、光谱采集望远镜等。VUV/EUV谱仪:适用于EUV光刻、高次谐波系统、等离子体诊断等领域。桌面式X射线吸收精细结构(XAFS)谱仪:自主研发桌面式XAFS谱仪,其测量谱图与同步辐射高度一致,在实验室中即可完成元素结构、价态、配位情况、分子轨道、键长、能带结构等的测量表征。广泛用于化学催化领域、材料科学及新能源领域、环境科学领域、生物大分子研究等,助您实现“想测就测、随时可测”的XAFS自由。
  • 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
  • 激光粒度分析仪在色釉料中的应用
    激光粒度分析仪在色釉料中的应用 色釉料是陶瓷制品的&ldquo 行头&rdquo ,直接关系到陶瓷产品的&ldquo 卖相&rdquo 。随着我国陶瓷产品产量和质量的迅速提高,色釉料行业在最近10多年也迅速发展壮大,现已成为陶瓷产业的重要分支。从形貌上看,色釉料是一种粉体,其粒度分布直接影响呈色特征和呈色强度,必须准确测定并加以严格控制。目前最先进的测试仪器是激光粒度分析仪,由于其具有测量范围宽、重复性好、速度快、操作容易等显著优点,非常适合色釉料行业的使用。 激光粒度仪是根据颗粒能使激光产生散射这一物理现象测试粒度分布的。由于激光具有很好的单色性和极强的方向性,所以一束平行的激光在没有阻碍的无限空间中将会照射到无限远的地方,并且在传播过程中很少有发散的现象。激光粒度仪的原理和结构决定了其的性能特点:1、能给出详尽的粒度分布数据,这些数据对确定色釉料颗粒的平均大小、均匀性、配料是非常有用的。2、测量范围大,能覆盖色釉料的整个粒度范围。3、测量速度快。4、重复性好、操作方便。总体来说,激光粒度仪是迄今为止最适合色釉料行业使用的粒度测试仪器。 济南微纳颗粒仪器股份有限公司是一家专注颗粒测试的企业,研究颗粒检测技术已有30多年的历史。对于陶瓷行业的检测提供了完善的服务。以坚实的质量与优质的服务实践着。在陶瓷行业受到广大客户们的一致好评。微纳在以永不停歇的脚步与客户共创美好未来。 ---------------中国颗粒测试技术的领航者--------------- 济南微纳颗粒仪器股份有限公司是专门研发、生产、销售颗粒测试相关仪器设备的高科技企业。主要产品激光粒度仪,粒度仪,粒度分析仪,激光粒度分析仪,纳米激光粒度仪,颗粒图像分析仪,喷雾激光粒度仪等。 销售热线:0531-88873312 公司网站:http://www.jnwinner.com 联系地址:济南市高新区大学科技园北区F座东二单元
  • 激光跟踪仪:在大尺寸高端装备中大显身手
    导语:激光跟踪仪作为大尺寸空间几何量精密测量仪器,由于具有较高的技术门槛,国内企业又缺乏深厚的经验积累,导致该产品长期被国外垄断。历经十余年的研发与实践,中国科学院微电子研究所和海宁集成电路与先进制造研究院共同组建的研发团队终于在激光跟踪仪的技术领域有了与国际先进技术比肩的突破性进展。本文将带您了解这个研发团队的激光跟踪仪和它在精密制造中扮演的关键性角色。说起激光跟踪仪,高端装备制造企业对它大概并不陌生,它是一种大尺寸空间几何量精密测量仪器,是大型高端装备制造的核心检测仪器,具有测量功能多(三维坐标、尺寸、形状、位置、姿态、动态运动参数等)、测量精度高、测量速度快、量程大、可现场测量等特点。检测的装备体积越大越能显示出此类产品的优越性,所以它更多出现在航空航天、汽车制造、重型机械制造、重工与船舶、能源、科研、医疗等领域等先进制造领域。激光跟踪仪是激光干涉测距技术、激光绝对测距技术、精密测角技术、光电探测技术、精密机械技术、精密跟踪技术、现代数值计算理论等各种先进技术的集大成之作,需要突破百米的测量范围、毫秒级的测量时间、微米级的测量精度以及动态实时跟踪测量等各项技术难点,技术门槛非常高,需要长期的经验积累,几乎不存在弯道超车的可能性。目前,世界范围内主要有美国FARO、美国API、瑞士Leica三家公司生产销售激光跟踪仪,我国当前尚无成熟的激光跟踪仪产品销售。因此,攻克关键技术难点实现激光跟踪仪国产化迫在眉睫。组建团队 攻关激光跟踪仪技术壁垒由于激光跟踪仪的重要性、特殊性和不可替代性,国家层面高度重视激光跟踪仪的自主研发。中国科学院微电子研究所和海宁集成电路与先进制造研究院共同组建的研发团队(以下简称该团队)一直致力于实现激光跟踪仪的国产化。该团队激光跟踪仪的研发历史已有十余年,并阶段性取得骄人成绩:(1)2011年中科院微电子研究所 (原中科院光电研究院激光跟踪仪研发团队)在国内率先开展激光跟踪仪整机研制;(2)2013年推出国内首台原理样机,初步形成具有一定规模的、专业稳定的整机开发团队,引领国内激光跟踪仪的整机与系统关键技术发展,积极追赶国际前沿;(3)2017年推出国际首台三自由度飞秒激光跟踪仪样机,从技术层面上实现了跨越式发展;(4)2021年研制成功国内第一台六自由度激光跟踪仪样机,并通过技术指标测试;(5)2021年三自由度激光跟踪仪进入到产业化阶段,立足海宁集成电路与先进制造研究院,组建了数十人的激光跟踪仪产业化团队,建立激光跟踪仪小批量生产线。该团队在激光跟踪仪领域取得了一系列具有自主知识产权的研究成果,共申报发明专利32项(已授权21项),软件著作权6项,发表研究论文60余篇。2020年激光跟踪仪成果通过了中国仪器仪表行业协会组织的成果鉴定,鉴定委员会认为:“本研究成果技术难度很大,创新性很强,取得了多项自主知识产权。整体达到国际先进水平,研制的激光跟踪仪填补国内空白,飞秒激光跟踪仪属国际首创,其中绝对测距精度、断光续接精度达到国际领先水平。”该成果荣获中国机械工业技术发明特等奖和中国计量测试学会科技进步一等奖。该团队目前主推三自由度激光跟踪仪ICAM-LT-3DOF、六自由度激光跟踪仪ICAM-LT-6DOF如图1所示。除此以外,该团队还可以根据用户的要求定制解决方案,更加贴近客户的使用需求,解决用户的“非标”问题。图1 ICAM-LT-3DOF型激光跟踪仪图2 ICAM-LT-6DOF型激光跟踪仪干货满满 技术原理深度剖析当三自由度激光跟踪仪工作时,如图2所示,激光测距系统获得靶球到仪器的精确距离r,方位编码器和俯仰编码器测角系统分别测出目标方位角A和俯仰角E,利用这三个原始测量值,就可以通过球坐标与直角坐标之间的转换关系获取空间三维直角坐标(X,Y,Z)。图3 三自由度激光跟踪仪原理图合作靶球在空间移动时,从合作靶球返回的一部分光会进入激光跟踪仪内部的位置检测器(PSD,Position Sensitive Detector),随着合作靶球的移动PSD将探测偏移值,跟踪控制系统根据这个偏移值控制方位和俯仰电机转动直到偏移值为零,从而达到跟踪的目的。测量组合参数(A,E,r) 经过坐标转换得到空间三维直角坐标(X,Y,Z)后,经过数据分析软件可以得到被测对象各种几何量参数。激光跟踪仪数据采集系统将测量数据发送至上位机以后,经上位机解析可以确定目标的三维尺寸、几何形貌等信息,并通过计算机实时显示并打印测量结果。六自由度激光跟踪仪为三自由激光跟踪仪的升级产品,如图3所示,在空间位置信息测量的基础上加入了视觉测量、光电测量和惯性测量等模块,用以获取目标空间姿态信息。首先需要建立激光跟踪仪坐标系与上述测量模块之间的转换关系,并通过视觉测量中纵向投影比不变的约束实现横滚角测量;在上述基础上,基于光束向量唯一性约束和激光准直传感原理实现方位角和俯仰角的测量,最后实现三个空间姿态角的测量;除此之外,还融入了惯性测量单元IMU的测量信息,用于动态条件下的辅助测量。图4 六自由度激光跟踪仪原理图多项技术突破 跻身国际先进该团队历经10余年的垂直深耕,在激光跟踪仪领域相继突破了高速激光干涉测距、高精度绝对测距、精密跟踪转台设计、高精度测角、动态伺服跟踪、目标快速识别锁定、多源融合姿态测量、系统误差检测与补偿等多项关键技术,在80m范围内,跟踪测量速度大于4m/s,具有良好的目标快速识别锁定能力,测量精度达到15μm+6ppm,技术性能跻身国际先进行列。优势突出 大尺寸精密测量显身手在大尺寸精密测量领域,激光跟踪仪具有测量范围大、精度高、功能多、可现场测量等优点,取代了大型固定式三坐标测量机、经纬仪、全站仪等许多传统测量设备,在设备校准、部件检测、工装制造与调试、集成装配和逆向工程等应用领域显示出极高的测量精度和效率,激光跟踪仪已成为大尺寸精密测量的主要手段,在实践中可以为为航空航天、汽车制造、重型机械制造、重工与船舶、科学研究、能源、医疗等领域等行业提供可靠的技术保障。(1)航空航天领域在航空航天制造领域,飞行器具有外形尺寸大、外部结构特殊、部件之间相互位置关系要求严格等特点,飞行器的装配通常是在各部件分别安装后再进行总体装配,在部装的某些环节和总装的整个过程中都需要进行严格的几何检测。激光跟踪仪测量的现场性和实时性以及它的高精度可以满足飞机型架和工装的定位安装、飞机外形尺寸的检测、大型零部件的检测以及飞机维修等工程测量需求。例如,测量一架大型飞机的内外形尺寸,首先要确定整架飞机的空间坐标,保证所测量的外形尺寸空间点都在同一坐标系中,可以布置足够的激光跟踪仪测站,这些测站保证了飞机上、下、左、右、前、后等整个外形都在激光跟踪仪测量范围内。其次要保证飞机处于静止状态,测量过程中不能产生移动。激光跟踪仪在每个测站测量某一个区域的飞机外形坐标点,将各个测站下的飞机外形坐标连接起来就构成整架飞机的外形尺寸坐标,对这些点进行处理可形成飞机外形的数字模型。激光跟踪仪扫描范围大,采集数据速度快,数据采集量大,精度高,大大提高了飞机测量的工作效率。(2)汽车制造领域在汽车制造领域,激光跟踪仪用于车身检测、汽车外形测量、汽车工装检具的检测与调整。通过激光跟踪仪采集汽车不同部位的点云数据,再进行拼接得到完整的汽车曲面点云数据,利用三维造型软件得到汽车三维模型。另外,汽车生产线需要以最高级别的自动化程度和准确性进行定期检测,以进行重复性和适产性测试。激光跟踪仪这种移动坐标测量设备适合工业现场使用,在检测工程中使汽车生产的停工期大幅缩短。(3)重型机械制造领域在重型机械制造业中,大尺寸部件的检测和逆向工程常采用激光跟踪仪。在零部件生产中,该系统可以快速精确地检验每个成品零部件的尺寸是否与设计尺寸一致,同时将零部件物理模型迅速数字化,得到的数字化文件可以用各种方法处理从而得出测量结果。在工件模具生产中,激光跟踪仪对工件模型进行扫描测量后建立数据模型,由数据模型生成可被加工中心识别的加工程序,从而加工出模具。三维管片和模具测量系统也是激光跟踪仪的典型工程应用之一,通过跟踪测量成品管片各个表面上的空间点坐标,经过坐标系转换和纠正将表面数据点拟合成平面或曲面,检验管片的尺寸与设计尺寸的偏差,便可判断成品的质量是否合格。与传统的检测方法相比,激光跟踪仪测量速度快,能在短时间内采集大量空间数据点信息,同时可以直接处理数据,给出成果报表,不仅工作效率高,而且大大节省了人力物力。(4)重工与船舶领域在造船工业领域中,激光跟踪仪常用于舰船外形尺寸检测、重要部件安装检测与逆向工程等。例如,船舶制造公司对于甲板都有着极高的要求,每一个拼接块的连接点都必须恰好能够和另外一片拼接块严丝合缝对接,且甲板外侧的外观必须与船体形状严格吻合,如此才能体现船舶的质量和性能。激光跟踪仪能够实时地对长度以及横向曲率进行测量,代替笨重的模板进行现场装配与检测,可使生产时间节约60%-70%,大大提高了船舶的生产效率。(5)能源领域在能源领域,激光跟踪仪常用于大型零部件的高精度加工、尺寸检测和辅助维护。例如,水力发电站中,新的涡轮发电机投入工作之前,必须获得精确的涡轮机转子形状,以便后续的勘测;当进行水力发电站的检测时,需要对在役涡轮机转子开展数字化测量,从而确定涡轮转子的磨损情况。在风力发电站中,对大型风电轮毂叶片外形尺寸进行高精度测量是保证风电轮叶片正常工作的关键。激光跟踪仪能够完成定轴轴径、同轴度、轮毂连接孔位置度的高精度测量,并且仪器轻便灵活、精度高、测量范围大、能够现场测量,已成为风电行业的必然选择。(6)科研领域在科研领域中,激光跟踪仪在粒子加速器的定期检测与调整、重要核心部件安装检测以及机器人制造校准中发挥了重要作用。例如,机器人在工厂机械安装、马达驱动安装、夹具重组等整个生产周期过程中必须保持规定的精度,才能称为高性能工业机器人。机器人设计尺寸与实际生产尺寸的偏差往往较大,主要是由于机械公差和部件安装误差所引起的。在校准机器人的实际应用中,一般有两个工作测量组,一组负责装配机器人,一组则负责检测校准安装部件,激光跟踪仪安置在这两个测量组之间。操作人员通过计算机控制定位,激光跟踪仪可以监测两个工作小组的测量工作。在一组操作人员利用激光跟踪仪检测机器人配件的同时,另一组工作人员负责装配经过检测的工件,装配后再利用激光跟踪仪进行校准。这样,大幅提高了机器人生产安装的工作效率,也节省了人力物力。(7)医疗领域在医疗领域中,质子医疗机在治疗时最重要的是需要准确定位患者体内癌细胞位置,通过控制治疗床移动,将患者需要治疗的部位送到有效的治疗区域内,才能够进行准确有效的治疗。因此医疗机在安装调试时,要求系统能够控制机械臂,将末端工装精确地移动到理论位置。这对测量方案提出了更高标准的要求:能够准确调整病灶中心的位置,X、Y、Z方向偏差要求小于0.1 mm;能够调整连接法兰的姿态精度,RX、RY、RZ要求小于0.1°,同时检测、分析效率要尽可能高。在质子医疗机安装调试过程中,激光跟踪仪可以提供简单便捷的应用方案。首先通过测量固定在墙体上的定位点,建立离子源坐标系,在软件中将机器坐标系定位到离子源坐标系统;通过坐标转换得出病灶中心与工装上定位孔的坐标关系,解算出定位孔的坐标。其次,将反射球放置在定位孔上,通过监视窗口功能查看当前位置偏差,实时调整工装,使偏差逐渐缩小至公差要求。该团队研发的激光跟踪仪已在卫星天线变形与位姿测量技术、飞机大型部件装配测量技术、船舶分段对接测量技术、高能加速器准直调节测量技术、工业机器人现场校准技术等领域开展了一系列应用研究,并取得了良好的社会效益。制造业中的智能装备、复杂结构制造、高精密制造和装配的兴起,对于测量系统提出了精度更高、智能化程度更高、适应性更强的要求。激光跟踪仪作为最先进的三坐标及姿态精密测量仪器之一,将为工程技术及科学研究大尺寸精密测量提供有效的解决方案。由于激光跟踪仪应用范围广、测量效率高、测量精度高,该仪器在高端制造领域扮演的角色越来越重要。激光跟踪仪的国产化,对于我国的制造业,尤其是高端制造领域,具有十分重大的意义。借势而起 稳扎稳打培育市场目前,国家政策一直在主张推进仪器的国产化,实现国产仪器与进口仪器的同台竞争。中国仪器仪表行业协会与中国和平利用军工技术协会在此方面做了大量的工作,这对国产激光跟踪仪的市场化推进是极大的政策性优势。在国防军工行业,激光跟踪仪的应用主要在导弹的测量、潜艇的测量、战斗机的装配、军舰的测量、天线的装配及外形检测,大型结构件测量检测等。由于进口的高端激光跟踪仪含有摄像头装置,这对我国国防军工行业造成了安全隐患。另外,由于进口激光跟踪仪不对我国展示源代码,不排除进口激光跟踪仪含有潜在的功能,这对我国部分商业秘密也带来了风险。如此种种安全隐患更是急需国产激光跟踪仪技术的开发与产品的应用。这是提供给国内企业的机会更是挑战。该团队也将借助他们国际领先的技术优势、可靠的数据链优势,以及强有力的价格优势和维修服务优势,不遗余力的为客户提供高质量的定制化产品和服务。结束语随着中国先进制造业和高端装备的飞速发展,以激光跟踪仪为代表的高精度、数字化、智能化的精密检测设备已经成为这些领域企业占领行业制高点的制胜法宝。一方面,激光跟踪仪在先进制造和高端装备领域的关键作用日益凸显,成为制造行业的核心仪器,国内对激光跟踪仪的需求量激增,国产化呼声高涨;另一方面,近年来西方对我国的技术限制和打压,使激光跟踪仪的采购和售后具有一定的不确定性,这将影响我国高端装备的发展,所以国家对激光跟踪仪等关键核心仪器的国产化大力支持。显而易见,未来激光跟踪仪的产业化具有极为光明的市场前景。
  • 张福根专栏|激光粒度仪应用导论之选型建议篇
    p style=" text-indent: 2em " 实际科研检测生活中,我们先明确该选择什么原理的粒度仪呢?激光粒度仪是根据静态光散射原理(传统上称“衍射法”)测量颗粒大小。可靠的测量范围是0.1微米至1000微米。具有动态范围大、测量速度快、重复性好、分散介质选择余地大、操作方面等优点,缺点是分辨率不高。因此对于粒度分布范围不超出0.1微米至1000微米,对分辨率及少量粗颗粒和细颗粒的测量灵敏度要求不是太高的样品,都可以选用激光粒度仪。 /p p style=" text-indent: 2em " 真正纳米级(100纳米以细)颗粒(是指分散良好的纳米颗粒)的测量,不宜用激光粒度仪。可以选动态光散粒度仪或电子显微镜。但要注意,有的纳米颗粒实际是团聚体,其单体尺寸或许小于100纳米,但团聚体的尺寸在100纳米以粗甚至几个微米,这时仍然应该选用激光粒度仪。 /p p style=" text-indent: 2em " 对分布特别窄的样品,比如复印机和激光打印机用的碳粉、单分散标准颗粒、高精度磨料微粉等等,应该用电阻法颗粒计数器或显微图像法粒度仪。 /p p style=" text-indent: 2em " 如果需要测量粒度分布主峰以外的低含量粗颗粒或细颗粒,就不能按常规方法用激光粒度仪测量。而要用沉降法分离出粗颗粒或细颗粒后再用激光粒度仪测量。也可用其他方法比如显微镜辅助观察。 /p p style=" text-indent: 2em " 接下来就是选什么品牌、什么型号的激光粒度仪的问题了。如果把激光粒度仪的品牌分为国内和国外两类,那么如今国内外品牌仪器在性能上可以说是旗鼓相当。仪器型号如何选择?由于各品牌的型号各自定义,难以用简练统一的标准去分类。下面按照仪器的光学结构划分,讲述各类仪器的测量范围。 /p p style=" text-indent: 2em " 对于只接收前向散射光的仪器,一般而言实际测量下限只能达到0.3微米左右。真理光学的同级别产品由于使用了斜置的平行平板玻璃窗口,下限可以达到0.2微米。 /p p style=" text-indent: 2em " 有前向也有后向接收,但是使用普通平行平板玻璃测量池,单光束正入射的仪器,由于全反射盲区缺口巨大,后向散射光实际难以有效利用,测量下限也只能到0.3微米左右。 /p p style=" text-indent: 2em " 采用红光和蓝光双光束照明的仪器(这类仪器都有后向接收),在结构合理、数据处理良好的情况下,测量下限能达到0.1微米或略小。但是如果结构不合理或者数据处理上有缺陷,则可能在0.3至0.5微米范围内不能正确测量。 /p p style=" text-indent: 2em " 真理光学的LT3600plus由于解决了爱里斑的反常变化问题,采用了改进的梯形窗口玻璃,并且有后向散射光的探测,在0.1微米至1000微米的范围内的任何粒径区间都能得到正确的结果。 /p p style=" text-indent: 2em " 最后,笔者对用户选用激光粒度仪有一点忠告:即使资金充裕,也不要盲目地唯价格论,而要客观、科学地去研究和评估,选择最适合自己科研和检测工作的激光粒度仪! /p p style=" text-indent: 0em text-align: right " span style=" text-align: right " (作者:张福根) /span /p p style=" text-indent: 2em " strong 编者结: /strong 张福根专栏|激光粒度仪应用导论至此连载结束,从原理、结构、到报告解读、参数拾遗、再到性能特点、技术问题、选型建议,张福根博士以其近30年的研究积累,为读者们从浅入深,从内而外地,全方位讲解了激光粒度仪的应用概论。洋洋洒洒几万言的心血结晶,让读者们受益匪浅。更多张福根博士连载章节,可点击 a href=" http://www.instrument.com.cn/zt/YYMMG" target=" _self" style=" color: rgb(0, 176, 240) text-decoration: underline " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 激光粒度仪应用面面观 /span /a 专题学习浏览。对于本系列文章,读者朋友们有何收获和想法,以后还想了解哪些与粒度粒型检测相关的内容和领域,都欢迎在文章下方畅所欲言,仪器信息网将为你带来更多精彩篇章。 /p
  • 张福根专栏|激光粒度仪应用导论之结构篇
    p style=" text-indent: 2em " span style=" font-family:宋体" 经典的激光粒度仪的光学结构如下图所示。它由激光器、空间滤波器、准直镜、测量池、傅里叶透镜和环形光电探测器这列组成。此外还有数据采集板和计算机。从激光器发出的激光束经过空间滤波器后,变成一束发散但波前纯净的光束,经准直透镜后,变成一束平行光,照射到测量池中的待测颗粒上,被颗粒散射。散射光透过测量池的玻璃,被傅里叶透镜收集起来。在傅里叶透镜的后焦面上,放置了一个环形探测器阵列。探测器阵列由数十个独立的探测单元组成,每个单元都是一个环带,所有环带对应于相同的圆心。环带的平均半径从圆心往外数呈指数式增长,理想情况下环带的有效探测面积与环带的平均半径成正比。环带的共同圆心上开了一个直径约 /span 100 span style=" font-family:宋体" 微米的通孔(也有做成实心反射面的)。通孔的中心(也是环带的圆心)位于光学系统的光轴上。通孔的后方斜置了一个独立的探测器,通常被称为“零环探测器”或“中心探测器”,而中心外的其他单元从里往外数分别称为 /span 1 span style=" font-family:宋体" 环、 /span 2 span style=" font-family:宋体" 环、 /span 3 span style=" font-family:宋体" 环, /span ?? span style=" font-family:宋体" 。未经散射的光被聚焦到中心孔内,穿过探测器阵列平面,照射到零环探测器上。 /span /p p style=" text-align: center text-indent: 2em " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/60fa3bb2-9d98-450f-b12b-5e01a5441cfe.jpg" title=" 图2.jpg" / /p p style=" text-align: center text-indent: 2em " span style=" font-family:宋体" 激光粒度仪工作原理示意图 /span /p p style=" text-indent: 2em " span style=" font-family:宋体" 傅里叶透镜把相同散射角的光线聚焦到探测平面相同的半径位置上,因此每个探测单元接收到的散射光代表一个确定的散射角范围内散射光能的总和。未被颗粒散射的光被聚焦到中心探测器上。该探测器根据测量池中放入被测颗粒前后接收到的光信号的相对变化(称为“遮光比或遮光度”),可以判断待测颗粒在测量池中的浓度。颗粒浓度应该控制在适合的范围内,以保证散射信号既有足够高的信噪比,又不会发生复散射(即入射光只被颗粒散射一次)。其他探测单元用来接收散射。散射光被探测器转换成电信号,再经数据采集板放大和 /span A/D span style=" font-family:宋体" 转换,变成数字信号,然后传输给计算机。计算机软件根据散射光能分布计算散射颗粒的粒度分布。这个计算过程是一个求解高阶、病态的线性方程组的过程,行业中通常称为“反演过程”,具体的算法称为“反演算法”。计算机同时还担负整个仪器系统的协调控制任务。 /span /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " span style=" font-family:宋体" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/a2d22faa-0b31-42c2-bba4-f49b51e620e4.jpg" title=" 微信图片_20180803162750.png" / /span /p p br/ /p p style=" text-indent: 2em " strong span style=" font-size:15px line-height:107% font-family:宋体" 编者按: /span /strong span style=" font-size:15px line-height:107% font-family:宋体" 本文带我们了解了激光粒度仪的基本结构,与“激光粒度仪应用导论之原理篇”一起,为读者构建了激光粒度仪的理论基础,然而掌握理论不等于善于应用,编者通过走访和论坛冲浪发现,不少激光粒度仪初级用户在解读粒度分析报告时都犯了难。别着急,张福根博士系列专栏——激光粒度仪应用导论之报告解读篇,就将照方抓药,为你答疑解惑。 /span /p p style=" text-indent: 2em text-align: right " span style=" font-size:15px line-height:107% font-family:宋体" (作者:张福根) /span /p p br/ /p
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