测量投影仪的工作原理

p 　　 strong 仪器信息网讯 /strong 测量投影仪又称为光学投影检量仪或光学投影比较仪，为利用光学投射的原理，将被测工件之轮廓或表机投影至观察幕上，作测量或比对的一种测量仪器，可以高效地检测各种形状复杂工件的轮廓和表面形状。仪器信息网通过汇总2019年商品编码90314910的海关进出口数据，对2019年1月至11月轮廓投影仪的进出口贸易情况进行了简要盘点。 /p p 　　统计周期内，轮廓投影仪进口数量1591台，进口总额约1.77亿元(币种单位：人民币元RMB，以下同) 出口数量约11.79万台，出口总额约3400万元。从数量上看，我国轮廓投影仪出口数量要远远高于进口 从金额上看，呈现出反差，说明出口主要集中在轮廓投影仪中低端仪器市场；从均价上看，单台进口均价约是出口的400倍。 /p p 　　从数量上看，月度进口数量基本保持在100-200台 从金额上看，月进口总额基本保持在1000万-2000万区间。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 300px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/26742f9c-4405-49ae-821d-f60643533be5.jpg" title=" 2019年月度进口数量.png" alt=" 2019年月度进口数量.png" width=" 500" height=" 300" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " 2019年月度进口数量 单位：台 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 316px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/a61bcc6c-f823-47cd-a065-2c0f63c894d3.jpg" title=" 2019年月度进口总额.png" alt=" 2019年月度进口总额.png" width=" 500" height=" 316" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " 2019年月度进口总额 单位：元 /p p 　　日本进口数量遥遥领先，进口数量占总进口数量59.2%，进口金额占总进口金额的69.43% 德国排第二，进口数量占总进口数量的24.7%，进口金额占总进口金额的15.27%。日本和德国占据了80%以上的轮廓投影仪进口市场份额。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 316px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/cc3d4406-b80c-4860-bd7e-b87583e0e279.jpg" title=" 2019年各国进口数量.png" alt=" 2019年各国进口数量.png" width=" 500" height=" 316" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " 2019年各国进口数量 单位：台 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 315px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/5ac76254-fd90-45e4-b113-6e3a785789aa.jpg" title=" 2019年各国进口总额.png" alt=" 2019年各国进口总额.png" width=" 500" height=" 315" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " 2019年各国进口总额 单位：元 /p p span 　　 /span 2019年8月单月出口量8万余台，数量高居月第一，然而当月出口总额倒数第二，说明出口仪器主要是集中于中低端仪器。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 318px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/711aed5f-bb3d-4f05-ba85-2a1702898b73.jpg" title=" 2019年月度出口数量.png" alt=" 2019年月度出口数量.png" width=" 500" height=" 318" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " 2019年月度出口数量 单位：台 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 300px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/f97c73f6-1e03-4fa8-afea-a1210266cbce.jpg" title=" 2019年月度出口总额.png" alt=" 2019年月度出口总额.png" width=" 500" height=" 300" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " 2019年月度出口数量 单位：元 /p p 　　从数量上看，最大的贸易出口国是日本，其次为马来西亚，分别占比34.7%、32.18% 从出口金额上看，美国排第一位，其次为台澎金马关税区、香港等。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 309px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/24e00b9c-3472-468b-b0d3-d0d4d03864f6.jpg" title=" 2019年各国出口数量.png" alt=" 2019年各国出口数量.png" width=" 500" height=" 309" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " 2019年各国出口数量（前20） 单位：台 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 303px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/d9a2c205-1896-49e8-b639-e1671c27e664.jpg" title=" 2019年各国出口总额.png" alt=" 2019年各国出口总额.png" width=" 500" height=" 303" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " 2019年各国出口总额（前30） 单位：元 /p p style=" text-align: center " 主要进出口企业 /p table border=" 0" cellpadding=" 0" cellspacing=" 0" style=" border-collapse:collapse " data-sort=" sortDisabled" align=" center" colgroup col width=" 72" style=" width:72px" / col width=" 273" style=" width:273px" / col width=" 166" style=" width:167px" / /colgroup tbody tr height=" 18" style=" height:18px" class=" firstRow" td height=" 18" colspan=" 3" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " rowspan=" 1" align=" center" valign=" middle" width=" 14" 主要出口企业 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 出口 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 企业名称 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" width=" 14" 年出口规模 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px transition: all 0.3s ease 0s" td height=" 18" style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 出口 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 欧姆龙(上海)有限公司 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " align=" center" valign=" middle" width=" 14" 1000万~ 5000万美元 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px transition: all 0.3s ease 0s" td height=" 18" style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 出口 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 重庆火星人科技有限公司 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " align=" center" valign=" middle" width=" 14" 1000万~ 5000万美元 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px transition: all 0.3s ease 0s" td height=" 18" style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 出口 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 深圳市中康信实业有限公司 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " align=" center" valign=" middle" width=" 14" 1000万~ 5000万美元 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px transition: all 0.3s ease 0s" td height=" 18" style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 出口 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 拜里斯科技(深圳)有限公司 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " align=" center" valign=" middle" width=" 14" 1000万~ 5000万美元 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px transition: all 0.3s ease 0s" td height=" 18" style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 出口 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 高屋希克斯电子(上海)有限公司 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " align=" center" valign=" middle" width=" 14" 1000万~ 5000万美元 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px transition: all 0.3s ease 0s" td height=" 18" style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 出口 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 精量电子（成都）有限公司 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " align=" center" valign=" middle" width=" 14" 1000万~ 5000万美元 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px transition: all 0.3s ease 0s" td height=" 18" style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 出口 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 冲电气实业(深圳)有限公司 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " align=" center" valign=" middle" width=" 14" 500万~ 1000万美元 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px transition: all 0.3s ease 0s" td height=" 18" style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 出口 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 上海田岛工具有限公司 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " align=" center" valign=" middle" width=" 14" 500万~ 1000万美元 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px transition: all 0.3s ease 0s" td height=" 18" style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 出口 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 科世达(上海)管理有限公司 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " align=" center" valign=" middle" width=" 14" 500万~ 1000万美元 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px transition: all 0.3s ease 0s" td height=" 18" style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 出口 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 美艾利尔(上海)诊断产品有限公司 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " align=" center" valign=" middle" width=" 14" 500万~ 1000万美元 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" colspan=" 3" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " rowspan=" 1" align=" center" valign=" middle" width=" 14" 主要进口企业 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 进口 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 企业名称 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" width=" 14" 年进口规模 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px transition: all 0.3s ease 0s" td height=" 18" style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 进口 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 苏州紫翔电子科技有限公司 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " align=" center" valign=" middle" width=" 14" 5000万~ 1亿美元 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px transition: all 0.3s ease 0s" td height=" 18" style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 进口 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 中芯北方集成电路制造(北京)有限公司 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " align=" center" valign=" middle" width=" 14" 5000万~ 1亿美元 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px transition: all 0.3s ease 0s" td height=" 18" style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 进口 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 北京亦庄嘉里大通物流有限公司 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " align=" center" valign=" middle" width=" 161" 5000万~ 1亿美元 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px transition: all 0.3s ease 0s" td height=" 18" style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 进口 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 乐金显示（中国）有限公司 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " align=" center" valign=" middle" width=" 14" 5000万 ~ 1亿美元 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px transition: all 0.3s ease 0s" td height=" 18" style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 进口 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 基恩士(中国)有限公司 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " align=" center" valign=" middle" width=" 14" 5000万~ 1亿美元 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px transition: all 0.3s ease 0s" td height=" 18" style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 进口 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 冲电气实业(深圳)有限公司 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " align=" center" valign=" middle" width=" 14" 1000万~ 5000万美元 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px transition: all 0.3s ease 0s" td height=" 18" style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 进口 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 福州京东方光电科技有限公司 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " align=" center" valign=" middle" width=" 14" 1000万~ 5000万美元 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px transition: all 0.3s ease 0s" td height=" 18" style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 进口 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 深圳市华星光电技术有限公司 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " align=" center" valign=" middle" width=" 14" 1000万~ 5000万美元 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px transition: all 0.3s ease 0s" td height=" 18" style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 进口 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 鄂尔多斯市源盛光电有限责任公司 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " align=" center" valign=" middle" width=" 14" 1000万~ 5000万美元 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px transition: all 0.3s ease 0s" td height=" 18" style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 进口 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 南京中电熊猫平板显示科技有限公司 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " align=" center" valign=" middle" width=" 14" 1000万~ 5000万美元 /td /tr /tbody /table p 　　从以上分析，可以看出，目前我国轮廓投影仪的进口市场相对稳定，进口仪器主要为中高端仪器 我国轮廓投影仪出口数量远远高于进口，但总体出口总额仅为进口的六分之一，说明出口中低端产品数量较多。 /p p br/ /p

光学计量仪器作为现代科学和工业领域中不可或缺的工具，通过利用光学原理进行精确测量，在各个领域发挥着重要作用。本文将介绍光学计量仪器的定义、原理以及其在科学研究和工业应用中的重要性。　　第一部分：光学计量仪器的定义和分类　　定义：光学计量仪器是基于光学原理设计和制造的精密测量设备，用于测量长度、角度、形状等物理量。　　分类：光学计量仪器可以根据其功能和应用领域进行分类，包括测微计、激光干涉仪、投影仪、扫描电子显微镜等。每种仪器都有其特定的测量原理和适用范围。　　第二部分：光学计量仪器的原理和工作方式　　光学原理：光学计量仪器利用光的传播和反射、折射等特性进行测量。例如，激光干涉仪利用激光光束的干涉现象测量长度和形状，投影仪通过光学系统投影图像进行测量等。　　工作方式：光学计量仪器通常利用光源、探测器、光学透镜和其他相关组件构成测量系统。通过精确的光学路径设计和信号处理，可以实现高精度的测量结果。　　第三部分：光学计量仪器在科学研究中的应用　　物理学研究：光学计量仪器在物理学领域中广泛应用，例如用于测量材料的光学性质、表面形貌和精细结构等，为理论研究提供重要数据。　　生物医学研究：在生物医学研究中，光学计量仪器可用于测量细胞、组织和生物标本的大小、形状和表面特征，为疾病诊断和治疗提供依据。　　材料科学研究：光学计量仪器在材料科学领域中用于测量材料的机械性能、光学性能和电子性能，为新材料的开发和应用提供支持。　　第四部分：光学计量仪器在工业应用中的重要性　　制造业：光学计量仪器在制造业中广泛应用，例如测量零部件的尺寸和形状，确保产品的精度和质量。　　航空航天：光学计量仪器可用于航空航天领域中对飞行器、航天器以及相关部件进行精确测量，确保飞行安全和性能。　　汽车工业：在汽车制造中，光学计量仪器可用于测量汽车外观、内饰和关键零部件的尺寸和形状，确保产品符合设计要求。　　光学计量仪器作为精密测量的利器，在科学研究和工业应用中发挥着不可或缺的作用。通过利用光学原理和精确的测量系统，这些仪器能够提供高精度、可靠的测量结果，满足各行各业对于精密测量的需求。　　随着科技的不断进步，光学计量仪器也在不断创新和发展。新的技术和方法被引入，以提高测量精度、扩大测量范围和增加测量功能。同时，仪器的便携性和自动化程度也得到了提升，使得使用更加方便和高效。　　然而，光学计量仪器的应用并不仅限于科学研究和工业领域。在日常生活中，我们也可以发现它们的身影。例如，眼镜店使用计量仪器来准确测量眼镜度数；珠宝商使用显微镜和投影仪来评估珠宝的品质和工艺。　　总之，光学计量仪器在现代社会中扮演着重要的角色，推动着科学技术的发展和产业的进步。通过持续的创新和应用，光学计量仪器将继续为我们提供精密测量的利器，助力于各个领域的科研、生产和品质控制，推动着社会的发展和进步。

p 美国加利福尼亚州的洛杉矶市传来消息，万众瞩目的《星球大战：原力觉醒》于2016年1月26日在著名的古色古香的Arclight Cinerama Dome影院首映，影院启用了新一代3D激光投影系统来呈现《星战》的壮观场面，效果震撼。在新投影系统联袂《星战》首秀的背后，正是英国豪迈的 a href=" http://www.halma.cn/product/fiberguide" 定制光纤品牌——飞博盖徳工业有限公司 /a 发挥了至关重要的作用：这一双探头激光投影系统采用了飞博盖徳的多模光纤组件进行光能传输。 /p p br/ /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img alt=" 好莱坞的Arclight Cinerama Dome影院" src=" http://www.halma.cn/sites/default/files/field/image/201601290101.jpg" / br/ 位于洛杉矶好莱坞的Arclight Cinerama Dome影院的外观（上图）和内部（下图），因其历史底蕴而闻名美国。 /p p br/ /p p 新一代的激光投影系统亮度极高，3D条件下可达到27 nits，2D条件下可达到48 nits，其产生的亮度效果是大多数剧院中所采用系统产生亮度的两倍，画面更明亮，观赏效果更佳。然而，更高的亮度意味着其需要更高效可靠的光能传输与之相匹配。为了满足这一大功率光能传输系统的质量要求，飞博盖徳（ a href=" http://www.fiberguide.com.cn" fiberguide.com.cn /a ）专门为电影院的3D激光投影系统定制设计了一套多模光纤组件系统。 /p p br/ /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img alt=" 飞博盖徳的光纤组件" src=" http://www.halma.cn/sites/default/files/field/image/201601290102.jpg" / br/ 飞博盖徳定制的多模光纤组件系统中用到的光纤。 /p p br/ /p p Arclight Cinerama Dome影院首次安装这一双探头3D激光投影系统就用于《星球大战》的新片首映，足见影院方面对飞博盖德的品牌和其他配套组件的信任。迄今为止，Arclight Cinerama Dome是全美国仅有的三家以新一代3D激光投影系统为卖点的电影院之一。 /p p br/ /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img alt=" 星球大战之原力觉醒" src=" http://www.halma.cn/sites/default/files/field/image/201601290103.jpg" / br/ 《星球大战：原力觉醒》影片一瞥。 /p p br/ /p p 欲了解飞博盖德更多产品及服务信息，请拨打飞博盖德免费电话021-60167698，或发送电子邮件至china.info@fiberguide.com，或访问www.fiberguide.com.cn。国外业务请拨打免费电话877-490-7803，或发送电子邮件至info@fiberguide.com，或访问www.fiberguide.com。 /p p strong br/ /strong /p p strong 关于飞博盖德和英国豪迈： /strong br/ 美国飞博盖德工业有限公司（Fiberguide）生产多种工业标准的和按需定制的高传输光纤和超精密光阵列。公司经过美国食品和药品管理局登记注册，被确定为合同制造商和定制设备制造商。飞博盖德的光纤工厂位于美国新泽西州的斯特林（Stirling），同时在爱达荷州的卡德维尔（Caldwell）也有制造/装配厂。 /p p br/ /p p 飞博盖德是英国豪迈（Halma）的子公司，隶属于豪迈的环境与分析事业部。1894年创立的英国豪迈如今是全球安全、医疗、环保产业的投资集团，伦敦证券交易所的上市公司，富时指数的成分股。集团在全球有5000多名员工，近50家子公司，在中国的上海、北京、广州、成都和沈阳设有代表处，并在多地建立了工厂和生产基地。 /p

正投影机光色参数快速测试仪 投影机光色参数检测仪 型号：HAD-XYI-XI正投影机光色参数快速测试仪用于大屏幕投影机光色参数的快速测量仪器，特别适用于投影机生产线上的自动调校。其测量对象包括屏幕光通量、屏幕的光通量不均匀性、对比度、色品坐标和色温。 仪器预设标准A光源及D65光源文件，并可根据用户需求，由用户意设定存储标准光源。仪器可根据不同参考光源自动修正探测器的光谱参数误差，达到屏幕的总光通量、屏幕的光通量不均匀性、色品坐标和色温的密测量。其测量度达到际水平。 仪器软件运行于Windows98/NT环境，具有友好的图形界面、能强大。采用图形化实体数据显示，可以行柱形图和亮度图切换及数据打印输出。仪器同时具有实时通讯能，适用于屏幕参数的在线测量及控制。正投影机光色参数测量，9点照度测量，颜色参数测量术标: 光通量测量范围：0-8000lm(按4m2计算) 仪器度：优于±4% 分辨率：0.05%(满量程) 线性：±1% 作温度:0-50℃ 投影屏幕测试探测器：1-9探测器为照度探测器，5、10、11探测器为色度探测器(根据用户要求仪器也可附带15个探测器) 探测器V(λ)匹配达家照度计标准 具有色温修正软件, 可确测量不同色温的光通量及色品坐标 总光通量自动计算和屏幕光通量不均匀性计算及其相关软件 微机控制及上位机通讯。 刷新频率：3次/s 供电电源：220V交流电 保修期:1年 随机附件：相关软件和说明书

p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 说起图像法，大家很自然会联想到相机。对，图像法就是用相机作为传感器测量颗粒粒度。其实，图像法并不是一种新的测量方法，这是一种已有很多年历史的测量方法。早期的相机采用胶片作为传感器，记录被测物体的影像，然后将影像投影到工具投影仪上，在投影仪上用标尺或后期发展的坐标传感器量出被测物体的大小。下图是一种显微投影仪的照片，显微物镜把胶片上的图像投影到屏幕上，在屏幕上量出物体图像的尺寸。对于颗粒样品，则可以直接在显微镜下进行观测测量。很显然，在用胶片作为传感器的时期，图像法是不可能用于在线测量的。 /p p style=" text-align:center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/21f18409-d7be-4568-a7cb-255a0d29561b.jpg" title=" 图片1.jpg" alt=" 图片1.jpg" / /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " strong 显微投影仪 /strong /p p style=" text-indent: 0em text-align: center " span style=" color: rgb(255, 0, 0) " （友情提示：移动端用户下方点击阅读全文， /span /p p style=" text-indent: 0em text-align: center " span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 再点击取消即可阅读全文，也欢迎下载APP体验阅读新感受） /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 图像法作为颗粒粒度测量，尤其是颗粒粒度在线测量的新方法再次出现并得到日益广泛的应用，得益于CCD和CMOS的发明，数码相机的飞速发展，以及光学镜头、光源、计算机技术以及图像处理算法的飞速发展。数码相机的核心是CCD/CMOS传感器，尤其是近年来CMOS技术的发展使其性能得到很大提高，几乎占据了绝大部分的数字传感器。下图是CMOS传感器的照片。在CCD/CMOS传感器中，代替胶片中感光粒子的是按矩阵排列的像素。如果在每个像素前按规律设置红（R），绿（G）和蓝（B）三色滤色片，则可以得到彩色图像。这样CCD/CMOS就将图像自然分解成了成可以用计算机处理的离散信号。 /p p style=" text-align:center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/fc747ae3-b89b-426c-8014-114e41854faa.jpg" title=" 图像2.png" alt=" 图像2.png" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 图像法在线测量装置主要包括：相机、镜头、光源、取样装置等。其中相机是最关键的设备。为得到清晰的被测颗粒的影像边缘，一般在在线测量中采用逆光（背光）照明方式，相机在测量区一侧，光源在测量区另一侧，如图所示。 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " strong 由于光的穿透能力不强，因此图像法不能用于高浓度颗粒的直接在线测量(in-line)。对于高浓度颗粒，必须采用取样方式测量(on-line) /strong /span 。 /p p style=" text-align:center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/fc188c81-6aa1-4737-96b1-bf330735261e.jpg" title=" 图片3.jpg" alt=" 图片3.jpg" / /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " strong 图像法在线测量原理示意图 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 与图像法静态测量要求不同，在图像法在线测量中，被测颗粒不是静止不动的，而是在运动的，甚至运动速度很高。为得到清晰的颗粒图像，就要“冻结”运动颗粒的影像，这就要求图像的曝光时间要与被测颗粒的运动速度相匹配。对于高速运动的颗粒，要求的曝光时间要短，低速的可以稍长。 曝光时间还与拍摄图像时所用镜头的放大倍率有关，放大倍率大，要求的曝光时间就短，放大倍率小，曝光时间就可以长一些。& nbsp 曝光时间可以由相机的快门控制，也可以由光源的脉冲宽度控制。目前工业相机的电子快门时间最短可以到1微秒，而作为照明光源的脉冲激光的脉冲宽度可以达到几个纳秒。曝光时间越短，需要的光源强度就越大，这就给光源提出了高的要求。工业相机的电子快门分成滚动快门（rolling& nbsp shutter）和全局快门（global& nbsp shutter）2类。 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 为保证曝光时运动颗粒图像不发生畸变，在图像法在线测量中必须采用全局快门 /span 。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 作为在线测量，图像法装置不能像显微镜那样通过更换不同放大倍率的显微物镜来适应不同大小颗粒的测量，这就希望像素尺寸尽量小，以得到高的图像分辨率。通常，滚动快门的CMOS的像素小于全局快门，目前滚动快门的CMOS的最小像素已达到1.5微米，而全局快门的最小的像素是3.8微米。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 在图像法测量中，相机镜头是关键的设备。图像法能进行在线颗粒测量，很大程度上是依赖于 strong span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 远心镜头 /span /strong 的发明和发展。用相机拍摄物体，通常图像存在远小近大的现象。而在线测量不能控制被测颗粒一定会处于镜头的焦平面位置，这就会造成颗粒的影像大小与颗粒的真实尺寸不同。远心镜头的出现，很好解决了这个问题。被测颗粒处于不同位置时，远心镜头获得的颗粒图像大小并不会随位置变化而变化。这就使得图像法可以用于颗粒的在线测量。远心镜头有定倍率和工作距离，以及可变放大倍率和工作距离2类，可以根据需要采用其中一种。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 在图像法在线测量中最大问题是被测颗粒不仅存在于测量区中，有些还处于离焦位置，颗粒图像是不清晰的。下图中就同时存在清晰颗粒、离焦程度不大和离焦尺度大的模糊颗粒影像。 strong span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 对于离焦颗粒图像，可以有2种处理方法 /span /strong ，对于离焦程度大的模糊影像，直接剔除，不予处理。对于离焦程度不大的模糊图像，可以采用图像处理算法来恢复，得到颗粒的粒度。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " 在图像法在线测量中，一般都需要用取样装置将被测粉体样品从生产工业管路中去出，在取样时，必须采取措施防止颗粒样品发生团聚，如用无油无水的压缩空气分散样品颗粒。下面3个图给出了在在线测量取样中没有对颗粒采取分散措施，分散不足和充分分散后的颗粒图像。可以明显看出充分分散的重要性。 /span /p p style=" text-align:center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/59590f06-6860-4880-955a-367e24cc5746.jpg" title=" 图像4.png" alt=" 图像4.png" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 图像法在线测量不仅可以给出被测颗粒的粒度，还可以得到被测颗粒的形貌参数，这是其它颗粒测量方法不能做到的。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 图像法与RGB三波段消光法融合在线测量 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 受光学原理和硬件的限制， strong span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 图像法在线测量下限一般在2-3微米 /span /strong 。但在工业过程中存在着大量亚微米颗粒中同时存在有少量较大颗粒，并都需要测量其粒度的情况。这时可以 strong span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 将图像法与多波长消光法相结合，用图像法测量较大颗粒的粒度，而用多波长消光法测量亚微米颗粒的粒度 /span /strong 。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 彩色相机中的CMOS传感器可以认为是RGB三个波段光探测器件，当采用白光作为光源，对获得的图像可以分别用图像处理算法处理其中的大颗粒影像，用多波长消光法处理背景图像中的RGB信息来分别获得大颗粒和亚微米颗粒的粒度。如下图是用彩色相机获得的高速流动中的湿蒸汽两相流图像，其中高速流动的较大水滴的轨迹宽度对应其粒度，而长度对应其速度，背景是较高浓度的小水滴，无法用图像识别。此时，可以分别对如圆圈中的大水滴影像用图像处理算法处理，得到其粒度和速度，而对矩形框内的亚微米颗粒用RGB三波段消光法进行数据处理，得到小水滴的粒度及分布。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 0em " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/009bf84a-9554-447d-945d-c6bdbe8cb4f2.jpg" title=" 图片5.jpg" alt=" 图片5.jpg" / /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " strong 同时存在大小颗粒的图像 /strong /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " strong 图像法与后向光散射融合测量大气颗粒和排放烟尘浓度 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 图像法不仅可以测量成像的颗粒的粒度，还可以 strong span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 与光散射结合测量无法成像的大气中气溶胶颗粒的浓度和排放烟尘的浓度 /span /strong 。气溶胶是空气中悬浮颗粒与大气构成的体系，悬浮颗粒包括固体颗粒，液体颗粒，生物颗粒等。由于气溶胶颗粒粒度很小，受气流和布朗运动的作用，会在大气中长时间扩散传播，PM2.5就属于气溶胶范畴。下图分别是室内和大空间悬浮的气溶胶颗粒在激光照射下的散射光。 strong span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 该散射光强与悬浮颗粒的粒度、浓度和测量散射角度有关 /span /strong 。用相机作为传感器，将相机聚焦于激光照射的要测量区域，得到气溶胶后向散射强度后，用米散射理论和相关数学模型进行数据处理，可以得到空间的气溶胶浓度。该方法可以用于烟囱排放烟尘浓度的远距离遥测。如果同时用多个波长的激光进行测量，还可能可以得到悬浮颗粒的平均粒度和分布。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/2f6469fd-9884-41c8-9b57-af11b16bc8b0.jpg" title=" 图像6.png" alt=" 图像6.png" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong img style=" max-width: 100% max-height: 100% float: left width: 125px height: 125px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/01e065bd-c5ef-4e1a-9570-1808f883e70a.jpg" title=" 蔡小舒_.jpg" alt=" 蔡小舒_.jpg" width=" 125" height=" 125" border=" 0" vspace=" 0" / span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 作 /span span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 者简介： /span /strong 曾任中国颗粒学会、中国计量测试学会、中国工程热物理学会、中国动力工程学会、上海颗粒学会等学术组织的副理事长、常务理事、理事、理事长等，是《Proceedings of IMechE Part A: Journal of Power and Energy》、《Particuology》、《KONA Powder and Particle Journal》、《Frontiers in Energy》等SCI刊物和一些国内学术刊物的编委，多个国际学术会议的名誉主席，主席等。 /p

在我们最新的“专家解答”中，集团计量产品经理Guven Turemen先生根据客户提出的常见问题，就TVM视频测量系统的细节问题进行了解答。 问：需要测量许多具有多个细小特征的精密冲压零件，每个零件都需符合规定的公差范围。我们目前的测量过程非常耗时，TVM如何使工作更高效？ 答：TVM将彻底改变您的质量控制流程。大视场（FOV）和由平场远心光学元件及照明提供的出色景深，可令其在几秒钟内精确测量所有组件的特征。 对于大于视场的组件，我们提供电动测量平台选项。 问：有几位操作员在我们的机械车间，每个人都需要测量各种车削和加工部件。教他们操作TVM需要多少时间？ 答：TVM系列的设计原则是“即放即测”，新手也仅需几个小时的操作培训，即可开始测量。 当然，TVM紧凑小巧的设计和坚固结构使它成为车间环境的完美选择！问：我想换掉之前的投影测量系统。在此之前，我需要更多地理解为什么视频测量系统会是一个很好的替代品。你能帮助解答吗？ 答：这是个好问题，我可以一直说下去！简而言之，TVM可以作为一个轮廓投影仪或作为完整的视频测量系统。 用户可以简单地创建或导入数码叠加图，并使用TVM作为轮廓投影仪，将视频图像与叠加图进行比较，使其成为简单的“合格/不合格”检测系统。 远心镜头和底部光照明提供了大视场和消除了车削零件图像上的阴影，所以您可以同样非常快速和准确地测量平面以及车削零件。 TVM还可进行批处理测量，从而可以显著提高工作效率。 最后，在财务支出方面，我们认为TVM的极高性价比会为您带来惊喜。 问：我们不仅需要测量精密零件的特征，而且还想在运送到包装部门之前，检查任何表面损伤。可以使用TVM来完成吗？ 答：当然可以！TVM在大型高清显示器上提供高分辨率的图像。图像是完全平坦的，没有任何扭曲或变形。因此，质量部门可以充满信心，他们将及时发现组件表面的各种潜在问题。 问：能介绍一下关于TVM的报告功能吗？ 答：操作人员可以在编程时输入特征的标称尺寸和公差，超差的测量结果将在测量程序最后，在清晰的表格中突出显示。所有测量结果将自动保存，并可以通过网络传输分享，导出到Excel或生成打印符合格式要求的质量控制报告。 关于 Guven Turemen 拥有机械工程学士学位，以及在行业前沿制造商超过20年的工作经验，Güven对包括电子、汽车、机械工程、塑料和医疗设备在内的广泛行业的工业测量有深入了解。 自加入Vision Engineering以来，Güven领导了我们测量类产品的扩展和提升转型，以提供广泛的自动化解决方案，旨在帮助客户提高质量和效率。 ● ● ● ● ● ● ● ● ●

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

RGM手表公司是由美国手表制造商罗兰墨菲创立的。他的职业生涯和对钟表(计时设备的艺术或科学)的兴趣始于十几岁时在一家钟表公司做兼职工作时。后来，他进入了鲍曼制表技术学校，1986年他被WOSTEP(瑞士制表师培训和教育计划)录取。完成WOSTEP后，他在汉密尔顿手表公司的产品开发工作，直到他创建了RGM手表。RGM手表销售是在个人一对一的基础上进行的。参观该公司的客户和潜在客户经常会受到罗兰• 墨菲本人的欢迎。他在谈到客户经常要求的定制设计功能时，分享了自己对经典手表设计、创新和工艺的热情。RGM拥有一支11人的团队，每年生产“几百块”手表，根据设计和材料的不同，手表的价格从3500美元到9.5万美元不等。 进入RGM工厂，您会立即被多个经典的钟表匠长椅和一些古董玫瑰发动机车床包围。这些百年的车床可以生产复杂和华丽的金属图案使用切削雕刻技术。RGM表的这种水平的装饰细节对客户是非常诱惑的。 在开始时，由于缺乏合适的金属加工机械来生产非常小的零件，也没有精密的非接触测量手段，RGM产品的开发往往非常缓慢。瑞士的公司有这些设备，但对与一家没有经验的初创公司合作没有特别的兴趣——尤其是这样一家来自美国的公司。凭借进取的决心，在当地一家机械修理店和一批二手金属加工机械的帮助下，墨菲于2007年推出了Caliber 801机械运动系统。“在我们能够依赖可靠准确的零部件之前，我们会制造小于名义尺寸孔的零件，然后制表师会修正夹具镗床上的孔… … 这是一个非常耗时的过程… … ” 在一台老式的光学比较仪上对Caliber 801的小零件进行检查和测量。这样的检查需要花费相当多的时间来定位和测量，并且不是非常自动化，但对于处理最初几个低等级的系列手表零组件已经足够了。今天，有七个版本的Caliber 801，需要对一系列复杂的零组件进行测量。这时，使组成零件始终精确就变得至关重要了。这意味着制表师在组装过程中通过使小孔变大来单独制造太耗费时间。墨菲解释说。那么他们是如何解决生产和检测的问题的呢？ 2016年6月，RGM购买了QVI® StarLite150影像测量系统，用于完成之前由光学投影仪测量的尺寸和检查任务。“StarLite 150很快就展示了优势所在，这个系统可以在不需要操作人员干预的情况下持续测量小而复杂的手表部件，”微机械设计总监Benoit Barbe说。近年来，生产和机型需求增加，StarLite 150通过其与公司的3D CAD系统和数控铣床的兼容性，已经成为开发过程中不可或缺的检测手段的一部分。一旦CAD模型完成，它可以下载到影像测量系统，在几秒钟内完成测量。“我们对测量结果的准确性有很高的信心，而在使用光学比较仪时是存有疑虑的，”Barbe评论道。 “我们对StarLite 150测量系统了解得越多，我们的工作效率就越高。”StarLite150特别受到RGM制造团队赞赏的一个特点是它的VectorLightTMLED可编程环形灯。Barbe说:“高亮度的光源使得在两个盲孔之间检查尺寸变得非常快速和简单“。”定制手表功能的需求越来越大，需要独特的，复杂的设计与数控机床生产运行的数量越多。“我们现在定期测量和检查定制的微型机蚀刻，用小到0.02毫米的立铣刀。用了StarLite以后，测量变得从来没有这么简单，也没有这么准确。

一、液-固界面接触角的测量的实验目的1. 了解液体在固体表面的润湿过程以及接触角的含义与应用。2. 接触角测定材料表面接触角和表面张力的方法。二、接触角测量的过程 ： 用接触角测量仪注射器针头将一滴待测液体滴在基质上。液滴会贴附在基质表面上并投射出一个阴影。投影屏幕千分计会使用光学放大作用将影像投射到屏幕上以进行测量。三、接触角测量原理 润湿是自然界和生产过程中常见的现象。通常将固-气界面被固-液界面所取代的过程称为润湿。将液体滴在固体表面上，由于性质不同，有的会铺展开来，有的则粘附在表面上成为平凸透镜状，这种现象称为润湿作用。前者称为铺展润湿，后者称为粘附润湿。如水滴在干净玻璃板上可以产生铺展润湿。如果液体不粘附而保持椭球状，则称为不润湿。如汞滴到玻璃板上或水滴到防水布上的情况。此外，如果是能被液体润湿的固体完全浸入液体之中，则称为浸湿。上述各种类型示于图1。 光学接触角测量仪可以记录液滴图像并且自动分析液滴的形状。液滴形状是液体表面张力、重力和不同液体样品的密度差和湿度差及环境介质的函数。在固体表面上，液滴形状和接触角也依赖于固体的特性（例如表面自由能和形貌）。使用液滴轮廓拟合方法对获得的图像进行分析，测定接触角和表面张力。使用几种已知表面张力的液体进行接触角测试可以计算得到材料的表面自由能。 作为光学方法，光学接触角测量仪的测量精度取决于图片质量和分析软件。Attension光学接触角测量仪使用一个高质量的单色冷LED光源以使样品蒸发量降到zui低。高分辨率数码镜头、高质量的光学器件和精确的液体拟合方法确保了图片质量。图1 各种类型的润湿当液体与固体接触后，体系的自由能降低。因此，液体在固体上润湿程度的大小可用这一过程自由能降低的多少来衡量。在恒温恒压下，当一液滴放置在固体平面上时，液滴能自动地在固体表面铺展开来，或以与固体表面成一定接触角的液滴存在，如图2所示。图2 接触角假定不同的界面间力可用作用在界面方向的界面张力来表示，则当液滴在固体平面上处于平衡位置时，这些界面张力在水平方向上的分力之和应等于零，这个平衡关系就是著名的Young方程，即γSG - γSL = γLGcosθ 式中γSG，γLG，γSL分别为固-气、液-气和固-液界面张力；θ是在固、气、液三相交界处，自固体界面经液体内部到气液界面的夹角，称为接触角，在0o-180o之间。接触角是反应物质与液体润湿性关系的重要尺度。在恒温恒压下，粘附润湿、铺展润湿过程发生的热力学条件分别是：粘附润湿，铺展润湿， 粘附润湿、铺展润湿过程的粘附功、铺展系数。 以上方程说明，只要测定了液体的表面张力和接触角，便可以计算出粘附功、铺展系数，进而可以据此来判断各种润湿现象。还可以看到，接触角的数据也能作为判别润湿情况的依据。通常把θ＝90°作为润湿与否的界限，当θ＞90°，称为不润湿，当θ＜90°时，称为润湿，θ越小润湿性能越好；当θ角等于零时，液体在固体表面上铺展，固体被完全润湿。

7月1日，由贵阳新天光电科技有限公司承担的“贵州省光学测量工程技术研究中心”建设项目顺利通过了省科技厅、省发改委、省财政厅联合组织的专家验收，并正式挂牌。 　　贵州省光学测量工程技术研究中心主要针对精密光学测量仪器领域共性关键、前沿性技术难题开展创新研究，以期实现测量仪器高精度、智能化和数字化，为全省整体提升全省装备制造业水平提供先进加工辅具支撑。 　　项目建设期内，中心先后完成了“高精度测长机开发生产”、“全自动视频测量显微镜”、“JT35(￠1500mm)大型投影仪”等三个新产品研发，负责起草和参与编制国家标准各1项，参与起草行业标准10项，承担了国家项目3项，省级项目3项，申报专利17件(其中3件发明专利，1件已授权)。为机床、航天航空、工具、模具等行业提供解决方案200余项，中心实现直接经济收入1560万元，支撑企业实现销售收入7000余万元，取得了明显的创新绩效。在创新基础环境建设方面，中心依托贵阳新天光电科技有限公司建设了测量技术、光学和软件测试等3个实验室和产业化工程室、新天北工大研发中心、光栅传感器等6个研究室，成立相关专门的技术发展部和技术委员会，形成了固定人员和流动人员相结合的创新团队(其中专职研发人员50人、合作研究人员20多人)。建立了按贡献分配的人事制度和薪酬激励机制等规章制度。与贵州大学、北京工业大学、复旦大学、西安交通大学、天津大学、贵州省机电装备工程中心、成都工业研究所、珠海荣信科技有限公司等单位建立了紧密的产学研合作关系。 　　验收会上，省科技厅组织省内外专家围绕光学测量产业发展和新天光电科技有限公司的发展进行了研讨，初步确定了高精度光栅设计制造，在线检测系统，高精度多用途检测仪作为今后的重点产业发展方向和技术攻关方向，要求企业尽快根据研讨意见，结合企业发展需求，确定攻关目标和技术路线，整合科研团队抓紧申报科技重大项目并推进实施。科技厅将继续做好协调服务工作。

7月1日，由贵阳新天光电科技有限公司承担的“贵州省光学测量工程技术研究中心”建设项目顺利通过了贵州省科技厅、贵州省发改委、贵州省财政厅联合组织的专家验收，并正式挂牌。 　　贵州省光学测量工程技术研究中心主要针对精密光学测量仪器领域共性关键、前沿性技术难题开展创新研究，以期实现测量仪器高精度、智能化和数字化，为整体提升贵州省装备制造业水平提供先进加工辅具支撑。 　　项目建设期内，中心先后完成了“高精度测长机开发生产”、“全自动视频测量显微镜”、“JT35(￠1500mm)大型投影仪”等三个新产品研发，负责起草和参与编制国家标准各1项，参与起草行业标准10项，承担了国家项目3项，省级项目3项，申报专利17件(其中3件发明专利，1件已授权)。为机床、航天航空、工具、模具等行业提供解决方案200余项，中心实现直接经济收入1560万元，支撑企业实现销售收入7000余万元，取得了明显的创新绩效。在创新基础环境建设方面，中心依托贵阳新天光电科技有限公司建设了测量技术、光学和软件测试等3个实验室和产业化工程室、新天北工大研发中心、光栅传感器等6个研究室，成立相关专门的技术发展部和技术委员会，形成了固定人员和流动人员相结合的创新团队(其中专职研发人员50人、合作研究人员20多人)。建立了按贡献分配的人事制度和薪酬激励机制等规章制度。与贵州大学、北京工业大学、复旦大学、西安交通大学、天津大学、贵州省机电装备工程中心、成都工业研究所、珠海荣信科技有限公司等单位建立了紧密的产学研合作关系。 　　验收会上，贵州省科技厅组织省内外专家围绕光学测量产业发展和新天光电科技有限公司的发展进行了研讨，初步确定了高精度光栅设计制造，在线检测系统，高精度多用途检测仪作为今后的重点产业发展方向和技术攻关方向，要求企业尽快根据研讨意见，结合企业发展需求，确定攻关目标和技术路线，整合科研团队抓紧申报科技重大项目并推进实施。科技厅将继续做好协调服务工作。

不知道大家有没有听过一个童话故事《金凤花姑娘和三只熊》？故事中，金凤花姑娘试着喝几碗粥，发现一碗太烫，一碗太凉，最后一碗刚刚好。这个故事告诉我们，适合的才是最好的。一谈到STM7测量显微镜时，让人不由得想起这则故事，因为这款显微镜在多项精密测量应用中表现得“恰如其分”。 STM7测量显微镜专为高通量、高精度3D测量而设计，非常适用于检查机加工金属部件的公差等。测量设备种类繁多，从简单的手持工具到大型的精巧装置。 那么，为何选择STM7呢？ 这就是开头提及金凤花姑娘故事的原因了。对于在机加工件的生产和质量控制中的多项测量应用而言，STM7测量显微镜实现了易用性与高质量结果的正确平衡。 不妨看看其他替代品的表现。比如卡尺和千分尺等手持式工具。这些工具简单易用，无需培训，但需接触样品，而且对于复杂部件往往让人“手忙脚乱”。此外，不同操作员的测量结果也是大相径庭。 再比如坐标测量机、轮廓投影仪或光学比测器等高级测量工具。这些工具视野大，可以进行复杂的测量工作，但要么在测试实验室中太占空间，要么成本过高。有些还需要大量的培训。平衡正确的显微镜 STM7测量显微镜对各方面因素的平衡拿捏得恰到好处。其亚微米分辨率和3轴测量支持全方向操作，无需重新放置样品。性能远超仅具备同轴度、周向、角度等功能的产品系列。在STM7显微镜下放一颗螺钉螺钉的测量结果 通过将这些先进功能与快速、简单的操作相结合，STM7非常适合机加工部件的高通量测量。无需先拍照；只需定义起点并移动平台即可进行快速、准确的测量。当然，它可兼作普通的光学显微镜，较之其他测量设备，这是一大优势。 高精度测量与紧凑型设备的快速、直观操作相结合，使STM7成为部件测量的金凤花姑娘：贴合多种应用。

今天，小菲要跟大家分享一个使用FLIR红外热像仪做实验的有趣案例：德国耶拿弗劳恩霍夫应用光学和精密工程研究所(Fraunhofer IOF)的研究人员开发了一套成像系统，通过两台高速、高分辨率单色成像仪和一台GOBO投影仪对物体进行三维检测。在碰撞测试、安全气囊展开等典型动态应用中，除快速空间变化过程以外，温度变化也扮演着重要的作用。高速3D热成像系统的工作原理德国耶拿弗劳恩霍夫应用光学和精密工程研究所（简称“IOF”）主要从事光子学领域应用型研究，早在2016年就开发了一款高速3D成像系统。该系统由两台立体排列的高速立体黑白成像仪和一台自行研发的主动照明GOBO投影仪组成。自2019年以来，其还引入FLIR科学成像仪（FLIR X6900sc 超晶格 长波热像仪，该热像仪支持高达1000 Hz的帧速率和640×512像素的分辨率），推出了一款高速3D热成像系统。高速3D成像系统基于能灵敏感知可见光谱范围(VIS)的两台单色成像仪。二者以12,000 Hz的帧速率和1百万像素的分辨率工作——较低分辨率下还可实现更高帧速率。但两台成像仪尚无法以所需质量标准产生有意义的3D数据。此外还要借助一种复杂的照明系统，超快投射条纹图案序列，这些图案类似于常规正弦条纹，只是其宽度会不定期变化。将重建的3D数据与来自FLIR X6900sc SLS高速热像仪的2D数据相结合，生成三维高速红外图像。FLIR X6900sc超晶格探测器在长波红外范围内运行，因此在GOBO投影仪光源发出辐射的可见和近红外波长范围内不敏感。由于投射的非周期性正弦图案对物体的加热也无关紧要，因此GOBO投影仪不会影响红外成像。FLIR X6900sc SLS丨LWIR高速红外热像仪FLIR X6900sc SLS是一款面向科学家、研究人员和工程师的超快速、高灵敏度的红外热像仪。这款热像仪拥有先进的快门释放功能，搭载额外SSD硬盘后，其内置内存能发挥出超强的记录能力，无论是在实验室，还是测试现场，它都能捕捉到质量超群的高速事件定格图像。可谓一机在手，万事无忧。FLIR X6900sc超晶格长波红外热像仪在640×512像素的全尺寸格式下，记录速率高达1,004帧/秒，在最小局部图像格式下，记录速率高达29 kHz。使用这些热像仪，可以在内置内存中记录长达26秒的全帧格式数据，图像丝毫无损。凭借应变超晶格(SLS) 长波红外探测器，FLIR X6900sc SLS可实现比其他X6900s型号约短12倍的积分时间和更大的动态范围。新型系统的测量与计算在测量过程中，三台成像仪同时记录图像数据。来自黑白成像仪的数据与GOBO投影仪的非周期性条纹投影相结合，产生实际3D图像，然后计算出10对一组的图序列，以形成3D图像。这种“3D重建”会形成空间形状，然后将FLIR长波热像仪的红外图像数据叠加到该空间形状上，以便在映射过程中将温度值分配给空间坐标。当然，在测量之前，需要对由可见光成像仪和长波热像仪组成的系统进行校准。为此，IOF团队使用了带有规则的开环和闭环网格的校准板。为确保即使在温度分布均匀的条件下，仍能在可见光谱范围和长波红外中检测到这些结构，圆和背景选用了具有不同反射率(可见光)发射率(长波红外)的材料。耶拿的研究人员通过印刷电路板找到了解决该问题的方法。为此，他们开发了一款非同寻常的电路板，由规则的开环和闭环网格组成，而不是由电气组件之间的电气连接组成。高速3D热成像系统的实际应用IOF的新型高速3D热成像测量系统旨在将高动态空间3D与红外数据结合起来。运动中的运动员、碰撞测试、安全气囊展开等超快速流程不仅有表面形状的快速变化，也有局部温度的变化，过去无法同时捕获这些变化，该系统首次实现了这一目标。目前，该系统已经过各种情景的测试，其中包括篮球运动员运球（不仅会使球变形，还会引起热量）：还有用于测量安全气囊展开时的温度变化和空间表示，系统在距离3米处对高速过程记录半秒钟。将三维数据与热成像信息结合后，不仅可以清楚地看到安全气囊展开后的温度，还能获得时间点和空间坐标信息。借助这些信息可以减少和防止安全气囊展开导致驾驶员受伤的风险。IOF研究团队的Martin Landmann确信：高分辨率3D数据和快速热成像图像相结合的应用场景十分广泛。Martin Landmann解释道：“举例来说，通过观察碰撞测试，研究变形和摩擦过程，或者研究超快速的热相关事件，比如安全气囊触发时的爆炸或者开关柜中的爆炸，我们可以获得非常有用的信息。”他强调称，他们正在不断地开发和优化系统。可见，将来我们有望看到弗劳恩霍夫应用光学和精密工程研究所团队的更多创新研究成果。FLIR X6900sc热像仪对于目前的长波红外或中波红外探测器，应变层超晶格（SLS）探测器提供更快的快照速度、更宽的温度频段和更好的均匀性。这款热像仪具有高级触发功能和内置RAM/SSD记录功能，配有一个四插槽电动滤片轮，可以在实验室环境下和测试范围内对高速事件实现画面定格功能。

‍‍简介美国Photo Researc公司成立于1941年，现地点位于纽约州罗彻斯特的North Syracuse（北锡拉丘兹），是一家专门致力于光度、色度、辐射度测量仪器研究、生产的世界著名公司；同时，PR也是全球第一家生产光谱式亮度计的厂家，在全球拥有13个自己独立的光学校准实验室，溯源NIST（美国国家计量局）标定标准；Aunion昊量光电作为Photo Research公司在国内的一级代理商，总部位于上海，在西安、成都分别建立办事处，为国内客户提供快捷的本地校准及维修服务。‍‍一、理论介绍PR-6系列和PR-7系列是真正意义上的的光谱辐射度计；通过物镜或者其他光学配件有效收集光学辐射信号(光信号)。光信号通过反射镜上的孔径光阑(洞)到达衍射光栅(参见图2)。光栅把光按波长展开，就像棱镜把白色的光转换成彩虹一样。一个宽带光，例如太阳光是由很多不同波长的光组成的。当衍射光栅暴露在这种类型的光下，它将从多角度反射光线产生了一个分散的光谱就像一道彩虹。类似地，如果光栅接触了一种单一光源，比如一束激光，那么只有激光的特定波长的光会被反射。图1 PR-788光谱测量范围对于PR-655、PR-670和PR-788测量波长范围是380纳米(nm)(紫色)到780nm(深红色)-即电磁波的可见光谱段 (参见图1)。衍射光谱到达CCD探测器；PR-655探测器是128位的线性探测器，PR-670探测器是256位的线性探测器，PR-788探测器是512位的线性探测器；每个探测器单元均代表不同的颜色。测量时，辐射光通过自适应灵敏度算法在某个特定的时间内被取样测量，自动适配感应器自动会根据光信号的强弱确定合适曝光时间。光测量后，探测器用同样积分时间再次测量探测器的暗电流，然后从每个探测器单元的光测量结果中减去暗电流的光信号贡献值。图2 简化方框图图3 PR系列亮度计光路图仪器出厂时已通过相应的校准系数校准光谱数据，校正系数包括波长精确度修正、光谱分布修正和光度修正。波长校准采用的是具有特征光谱的氦灯光源，线光源提供了已知的光谱发射谱线通过光栅分光后投射到多探测器上再通过软件显示；用于波长校准的氦谱线包括388.6nm，447.1 nm，471.3 nm，587.6 nm，667.8 nm，706.5 nm和728.13 nm；接下来，可用光谱校准系数校准这些数据；这些校准系数确保被测目标光谱能量分布(SPD)和由此计算出的数据比如CIE色度值经过了正确的溯源。最后，校准系数(光度系数)确保光度测试结果的准确性，如亮度或照度。重要参数计算公式校正后的光谱数据用来计算光度和色度值包括亮度，CIE 1931 x，y和1976 u’, v’的色坐标、相关色温（CCT）和主波长。以下是一些基本的光度色度参数计算公式：图4 CIE 1931 三刺激值函数CIE XYZ三刺激值和光度：X,Y,和Z是CIE的三刺激值。X表示红色，Y是绿色，Z是蓝色。Y还可表示光度值-在使用标准的MS-75镜头时，Y给出的是cd /m²-国际亮度单位。footlamberts(英制亮度单位)可以用cd / m²值乘0.2919 得到fc 单位数值。683是可将流明转换成瓦的一个常数。对于亮场环境(白天)，555nm处683流明等同于1瓦的功率。S(l) = 校正的光谱数据, 是CIE三刺激值函数曲线，D(l)是光谱增量 ，对于PR-655的增量是4nm，PR-670的增量是2nm，PR-788的增量是1nm。得出这三个三刺激值表达后，有用的色度值比如CIE 1931 x,y和1976 u,v”可以通过下面的公式计算：CIE 1931 x, y：CIE 1976 u’, v’：光谱式亮度计：速度相对缓慢但是精度高，适合LCD\OLED\Mini-LED\Micro-LED\硅基OLED研发等领域。滤片式亮度计：速度快，但是精度差，适合背光模组，产线上Flicker以及响应时间测试。二、 Spectroradiometer 分光辐射度计SpectraScan分光辐射度计是测量辐射度的高端专业仪器. 具有专利的Pritchard观景器。它们易于使用，高准确性和可靠性，使这一系列产品最广泛应用于光的量测。PR-655 :多功能,极高性价比,配件丰富PR-670 :自动多光阑和自动快门,微区测量PR-680(L) :集光谱式与滤光片式一体,一机多用PR-740/745: 制冷型线阵探测器,超低亮度与超短时间内（最短200ms）测量,同类产品中最敏感。PR-745光谱范围扩展到380-1080nm。PR-788宽动态范围的分光亮度计：是基于超灵敏PR74X系列光谱测试系统而研制的，当前应用于R&D、QC、QA以及工厂生产。具有业界领先的1000000：1 的动态范围 ，它提供了在不必增加外部衰减或改变几何光学（例如测量场地尺寸）的情况下，即可从黑到全白测试设备输出的解决方案，这是在市场上可得到的最高速度。特别地，针对OLED屏幕测试 PR-788满足暗态和超高灵敏度的需求！较宽的动态范围：测试显示/背光不需要添加外部过滤或者改变光阑；可变的光谱带宽：光谱分辨率能够满足LCD甚至激光投影仪的显示技术；极暗态下亮度测试：0.000,034-6,850,000 cd/㎡高速循环时间：测试/校准显示产品的总时间急剧减少；USB、RS232，蓝牙接口：易于集成到自动测试环境（ATE）PR-730/740/735/745技术规格：PR-788 技术规格：光阑&对应光斑尺寸：PR-788亮度范围：三、应用光谱式亮度计在面板显示和照明行业有着广泛的应用。重要可以测量亮度，色度，亮度均匀性，色度均匀性，Gamma值以及某些光学材料的透过率和反射率等应用。还可以作为标准，来校正机差，以及校正成像亮度计参数。不仅是科研，也是工厂中亮度，色度测量解决方案的首选。

作者：葛锜、李志琴、王兆龙、Kavin Kowsari、张旺、何向楠、周建林、Nicholas X Fang单位：1 Southern University of Science and Technology, China2 BMF Material Technology Inc., Shenzhen, China3 Hunan University, China4 Massachusetts Institute of Technology, USA5 Singapore University of Technology and Design, Singapore1文章导读投影微立体光刻(Projection Micro Stereolithography – PμSL)是一种基于面投影光固化原理的高精度（最高可达0.6微米）增材制造（3D打印）技术。该技术可以用于制造具有跨尺度与多材料特性的高精度复杂三维结构，在力学超材料、光学器件、4D打印、仿生材料及生物医学等领域具有广阔的应用前景。南方科技大学、深圳摩方材科技有限公司、湖南大学、麻省理工学院等单位的葛锜、李志琴、王兆龙、周建林、Nicholas X Fang等作者在《极端制造》期刊（International Journal of Extreme Manufacturing, IJEM）上发表《基于投影微立体光刻的3D打印技术及其应用》综述，系统介绍了投影微立体光刻3D打印技术的研究背景、最新进展及未来展望。2研究背景增材制造，又称3D打印，是一种以数字模型文件为基础，将部件离散成二维图形或者路径，通过逐层叠加的方式构造三维物体的快速成型技术。对比于传统制造方法，3D打印因具有制造高精度复杂三维结构、节省材料、方便快捷等优点，已被应用到航空航天、生物医疗、电子、汽车等国民经济领域。自被发明以来，3D打印发展出了各种不同的技术，包括熔融沉积成型(FDM)、墨水直写(DIW)、喷墨(Inkjet)、立体光刻(SLA)、选区激光烧结/熔融(SLS/SLM)、双光子(TPP)，以及基于数字光处理(DLP)的连续液体界面制造(CLIP)、大面积快速打印(HARP)、投影微立体光刻技术(PμSL)等。对比于其他3D打印技术，投影微立体光刻技术因其可同时实现高分辨率与大幅面3D打印（图1），被应用于前沿领域的复杂三维结构制造，并产生了一系列具有影响力的科研成果。南方科技大学葛锜副教授、湖南大学王兆龙助理教授与麻省理工学院Fang教授团队联合深圳摩方材科技有限公司针对投影微立体光刻3D打印技术在最近所做的相关代表性工作逐一地进行了详细介绍。图1 不同3D打印技术的打印精度与幅面范围3最新进展投影微立体光刻是一种通过将构成三维模型的二维离散图案投影到光敏树脂表面，激发局部光固化反应的方式，逐层叠加成型三维结构的3D打印技术。通过对光路系统、光源以及打印工艺的优化，最高打印精度可达到0.6微米。面投影微立体光刻因其能够快速一体化成型高精度、跨尺度、多材料复杂三维结构，在力学超材料、光学器件、4D打印、仿生材料以及生物医药方面应用广泛。深圳摩方科技有限公司将原有投影微立体光刻3D打印技术进行发展与升级（图2a），并成功地将其转化为工业级3D打印装备，实现了稳定的超高精度-大幅面3D打印（精度：2微米，幅面：50毫米×50毫米；精度：10微米精度，幅面：94毫米×52毫米幅面），用于力学超材料、生物医疗器件、微力学器件及精密结构件等工业应用（图2b-j）。图2 投影微立体光刻3D技术及其相关工业级应用。（a）高精度-大幅面投影微立体光刻3D打印技术原理；（b）-（j）工业级应用典型案例。在实现跨尺度、多材料3D打印方面，采用面投影与图形扫描技术相结合的方法实现了跨尺度3D打印(图3a)，采用吹气辅助投影微立体光刻法(图3b)与流体控制法(图3c)实现了多材料三维结构的快速打印。图3 跨尺度、多材料3D打印。（a）面投影与图形扫描结合实现跨尺度3D打印；（b）吹气辅助多材料3D打印；（c）流体控制辅助多材料3D打印。在实现力学超材料方面，通过投影微立体光刻3D打印技术一次成型以拉压变形占主导的八隅体桁架结构超轻-超硬力学超材料（图4a），通过多材料投影微立体光刻3D打印技术一次成型由两种不同刚度和热膨胀系数材料构成的负热膨胀系数超材料（图4b）。图4 力学超材料。（a）超轻-超硬力学超材料；（b）负热膨胀系数超材料。在光学器件打印方面，采用面投影立体光刻灰度曝光与表面浸润相结合的方法，实现光学镜头的3D打印（图5a），以及振动辅助与灰度曝光相结合的方法，实现表面纳米级光滑度的微透镜阵列3D打印（图5b）。图5 光学器件。（a）灰度曝光与表面浸润相结合实现光学镜头3D打印；（b）振动辅助与灰度曝光结合实现微透镜阵列3D打印。在4D打印方面，通过开发形状记忆光敏树脂，实现了大变形4D打印（图6a）、多材料4D打印（图6b）、自修4D打印（图6c），4D打印超材料结构（图6d）与4D打印吸能结构（图6e）等案例。图6 4D打印。（a）大变形4D打印；（b）多材料4D打印；（c）自修4D打印 （d）4D打印超材料结构；（e）4D打印吸能结构。4未来展望尽管面投影微立体光刻3D打印技术在近年来取得了快速的发展，但仍面临着如海量的图片数据传输与存储、多材料体素打印精确控制、高精度陶瓷打印等问题，亟待解决。5作者简介葛锜博士葛锜博士，南方科技大学机械与能源工程系长聘副教授。长期从事面投影微立体光刻3D打印技术研究，主要研究领域为4D打印、多功能3D打印、软物质力学、软体机器人、柔性电子等。王兆龙博士王兆龙博士，湖南大学机械与运载工程学院助理教授，长期从事微立体光刻3D打印，光学超材料及微流与热控理论及技术研究，先后参与包括重点国际（地区）合作研究项目及国家重点研发计划在内的多项国家自然科学基金和科技部重点研发项目。目前承担湖南省优秀青年基金及广东省重点领域研发计划等多项科研项目。Nicholas X. Fang博士Nicholas X. Fang博士，麻省理工学院机械系教授，长期从事包括微立体光刻3D打印技术在内的微纳技术研究，研究领域包括纳米光学、声学超材料、微纳制造、软物质等。本篇文章来自专辑：《极端制造》2020年第2期文章

同期举办：中国西部国际装备制造业采购商大会批准单位：中国科学技术部主办单位：中国国际贸易促进委员会、中国机械工业联合会、陕西省振兴装备制造业领导小组联合主办单位：中国工业电器协会电炉及工业炉分会、中国机械工程学会工业炉分会组织单位：陕西省机械工业协会、四川省机械工业协会、西安市工业和信息化委员会、成都市经济和信息化委员会承办单位：西安三联执行单位：上海赛贸会展有限公司地址：西安国际会展中心 时间：2022年3月17-20号随着工业的需求面不断扩大与深入，企业对产品质量检验的设施与技术的要求也越来越高，如何提升检测手段、完善检测设备是检测从业人士身负的重任和义务。如何有效的进行过程控制是确保产品质量和提升产品质量，促使企业发展、赢得市场、获得利润的核心。企业要在激励的市场竞争中生存和发展，仅靠方向性的战略性选择是不够的。任何企业间的竞争都离不开“产品质量”的竞争，没有过硬的产品质量，企业终将在市场经济的浪潮中消失。而产品质量作为最难以控制和最容易发生的问题。为迎合这一契机，在得到国内外各级主管部门的大力支持下，“2022第6届中国（西安）国际工业控制及仪器仪表展览会”将于2022年3月17-20日在西安国际会展中心隆重举办为期4天，展会汇聚众多工业控制品牌、仪器仪表产品、围绕工业仪器技术与设备、物理测试与材料试验机、分析仪器、计量与测试技术为主要展出内容，汇集了各地检测设备制造商及代理商带来的高端技术和先进手段与设备，为西部地区业界提供高效的商务合作及交流平台。太仓庄正数控设备有限公司、帝悦精密科技（苏州）有限公司、江苏长沐智能装备有限公司、江苏磐一智能装备有限公司、昆山欧思克精密工具有限公司、苏索利得物联网有限公司、昆山欧思克精密工具有限公司、苏州益耕科技有限公司、苏州汉测测量设备有限公司、苏州稳信智能科技有限公司、苏州普费勒精密量仪有限公司等近300家相关行业企业前来参展。“2022第6届西安工业测量及数字制造技术展”作为2022欧亚工博会重要要组成部分，大会预设6大室内展馆、2大室外展馆，合计展出面积100000平米，可容纳近5000家企业前来参展。重点展示金属切削机床、五金机电、钣金加工、激光切割、工具测量设备、工业自动化及机器人、智能装备及精密部件、动力传动与流体液压、智慧物流、军民融合及航空航天等内容，聚集高端装备制造研发设计、生产加工、制造服务资源，展示创新、绿色、开放发展的新成果，促进实体产业与互联网、大数据、人工智能深度融合。同期举办中国西部制造智能发展论坛暨第三届陕西工业经济发展大会、第三届陕西民营经济与制造业发展大会、第三届中国西部工业信息化发展论坛、第六届中国智能制造企业家大会西部峰会、首届工业微程序大赛等系列重点活动。展览范围：一、工业控制与零部件：控制装置及专用控制器、工厂自动化系统、传感器和测量设备、无线传感器网络设备和应用、定位器、通讯设备和零部件、执行器、控制阀、元件模块和辅助设备、自动化仪表与系统、电子测量仪器、仪表元件、质量控制和检测设备、自动化元器件二、控制系统：控制技术、测量及调整设备技术、网络\工业数据通讯、电动机、机架系统、传感系统、驱动装置、工业无线通讯、嵌入系统、光电技术、电力供应、电气开关工业网络（工业以太网,现场总线技术与设备）、安全自动化（监控组态软件、安全监控系统、机器视觉、故障诊断）、基于PC的自动化、工控机,工业计算机、工业电源、人机界面、控制装置及专用控制器、变频调速、电气传动、运动控制（伺服系统、步进系统、运动控制总线等）、可编程控制器（PLC）、可编程自动化控制器（PAC）、分布式计算机控制系统（DCS）、数据采集、信号处理、工业自动控制系统及装备、楼宇自动化三、仪器仪表：仪器仪表及测试测量：过程控制仪器仪表、环保类仪器仪表（城市供水、污水处理过程检测仪表等）、检测类仪器仪表、测量仪器、质量控制和检测设备、计量分析类仪器仪表、研发和管理技术、测量投影仪、影像量测仪、二次元量测仪、三坐标测量仪、测量机、测试仪、工业体视/ 光学 / 电子显微镜、温度、流速、流量、压力、物位、及其参数计量、各类变送器、测试、显示、记录仪器仪表。

随着drupa 2024的临近，全球的视线再次聚焦于印刷技术和创新解决方案。在这个全球印刷业界盛事中，爱色丽以“提升色彩信心”为主题，诚邀行业专家、合作伙伴和业界同仁，共襄盛举，探索和体验最新的色彩管理技术。今年，我们特别荣幸地在8B展馆A12展台展出，将展示一系列创新的产品和技术，这些都是为了帮助商业印刷商在日益激烈的市场竞争中保持抢先地位。 在此次展会中，我们将重点展示一系列先进的设备和软件，这些产品旨在提升印刷效率和色彩准确性，帮助商业印刷商在竞争激烈的市场中稳居不败。爱色丽不断推进技术的极限，通过整合先进的数字化解决方案和自动化工具，提升了印刷效率以及产品质量。在drupa 2024的展示中，您将亲眼见证我们如何通过科技创新解决行业痛点，优化印刷流程，从而帮助客户实现无与伦比的印刷效果。【展台亮点产品介绍】①eXact 2便携式色差仪：这款色差仪坚固耐用的45/0°手持式分光光度仪是市场上的佼佼者，它配备了集成的数字环路和相机，可精确测量密度和网点增大。其高精度的测量功能确保印刷品色彩的一致性和准确性。②IntelliTrax2 Pro油墨扫描仪：作为一个领先的印刷机台扫描解决方案，IntelliTrax2 Pro扫描仪能自动化油墨预制和色彩管理过程，特别适合大中型商业和折叠纸盒印刷机。这款系统大幅提高了生产效率，减少了准备时间。③i1Basic Pro 3色彩校色仪：该系列设备专为打印机、显示器和投影仪设计，保证设备输出的色彩精确一致。i1Pro 3校色仪是提高跨多种设备色彩一致性的理想选择，无论是前期设计还是最终印刷，都能确保色彩准确性。④PantoneLIVE系统：这一云端生态系统能够在整个生产过程中数字化指定和沟通色彩标准。PantoneLIVE确保了不论在何种基材、印刷技术或油墨类型下，色彩的准确性和可重复性都得到了保证。⑤ColorCert套件：这套工具组合为印刷车间提供沟通色彩目标、印刷参数和印刷质量报告的一体化解决方案，同时还提供实际可执行的指导，帮助改进整体印刷表现。⑥InkFormulation软件：这款应用软件能够快速、准确且一致地完成油墨配方。它不仅满足了配方的创建、保存、审批和检索需求，还显著提升了生产过程中的效率和经济性。我们热切期待您的到来，亲自体验这些创新的产品。我们的专家团队将在现场为您演示这些先进设备和软件的操作，并解答您的任何疑问。在这个充满挑战与机遇的新时代，爱色丽承诺提供色彩解决方案，帮助您实现业务的持续成长和成功！想提前获取专属定制化色彩管理方案和产品折扣？请关注官方微信公众号：“爱色丽彩通”，我们将为你详细解答各种色彩问题，以及提供众多行业解决方案供你参考！我们期待在drupa 2024展会与您相见！关于爱色丽“爱色丽彩通 ”总部位于美国密歇根州，成立于1958年。作为全球知名的色彩趋势、科学和技术公司，爱色丽彩通提供服务和解决方案，帮助品牌、制造商和供应商管理从设计到最终产品的色彩。

引言：10月10日上午，Photonics Insights 的直播专场上，南京大学李涛教授以“一段成像技术的非凡旅程——从超透镜到超构透镜”为题，系统的阐述了超构成像领域的科学本源及最新的产业化进展，为观众呈现了一场精彩纷呈的知识盛宴。在此之前，美国超构表面光学元件供应商 Metalenz 和中国 VCSEL 供应商纵慧芯光公司联合推出了新型图案投影仪 Orion，该产品的创新之处在于将 VCSEL 与超构表面光学元件相融合，为用户提供了高性能、更紧凑、低成本的结构光解决方案。Orion 的推出标志着超构透镜的产业化进入一个新的阶段。图1：Metalenz和纵慧芯光的合作（图片来源：Metalenz官网）李涛教授表示：颠覆传统光学的新型成像架构在研究者的持续努力下日臻成熟，越来越多的创新企业正加入超构表面光学的变革性应用之中，各种新场景、新构型层出不穷，加速从实验室到量产的进程已成为行业共识。伟大的科学家开尔文爵士曾说过：“无法测量就无法改进”，发展测量技术成为打通超构表面光学元件从设计到量产的关键一环。 为什么说无法测量就无法改进？ 测量对集成电路的发展至关重要。由于晶体管的形貌直接影响器件的半导体特性，因此对形貌的微观量测（Metrology）成为集成电路制造的关键工艺。然而与集成电路芯片不同的是，超构表面光学器件的局域结构变化并不造成器件光学性能的全局影响，仅观察器件的微观形貌不足以反映其质量，这在引入拓扑光子结构之后尤为如此。2021年，一篇发表于 Light: Science & Application，题为 Phase characterisation of metalenses 的研究论文表明，相位分布才是反映超构透镜光学性能的本质属性，通过测量相位，能够从全局上表征器件的光学性能，从而为设计优化与工艺改进提供直接反馈。图2：集成电路中的测量（图片来源：KLA官网）相位测量，超构透镜产业化进程的推动力让我们通过一个例子来探讨这一问题。两个超构透镜样品 Metalens A（简称A）和 Metalens B（简称B），我们利用扫描电子显微镜（SEM）对二者进行了微纳结构的测量，如图2所示。从 SEM 图可以看出，A样品局部的纳米柱子形状相互连接，呈现出不规则的形状，而B样品的纳米柱子相对独立，形状较为完整。从 SEM 的结果来看，B似乎更优，但在光学性能方面的二者具体表现如何，以及如何进一步优化，这些问题仅通过 SEM 的结果无法直接解答，我们需要深入研究它们的内在光学属性。图3：Metalens A和Metalens B的SEM图接下来，我们测量了这两个超构透镜样品调控的相位分布，如图4所示。从结果我们不难发现，无论是A还是B，其相位都呈现出圆环状分布，但值得注意的是，A的相位分布中缺陷相对较多。通过与理想超构透镜相比（图4），我们可以明显看出，A的相位分布梯度不够明显，相位范围也未覆盖 2π，而B的相位范围覆盖了 -π 到 π，且相位梯度更为明显，说明B的性能比A更优。图4：MetalensA和MetalensB实验测得的相位分布图5：MetalensA和MetalensB实验测得的相位分布x截面与理想值的对比从图5结果我们不难发现，对于微观结构测量结果较优的B样品，其相位分布与理想值相比也有较大的差距，特别是在透镜中央区域，相位分布几乎为一个常数，缺乏明显的相位梯度。通过重新检查设计图，发现造成实测相位分布与理想值差距较大的原因是透镜在中央区域的设计上仅使用了同一个参数的纳米柱子，无法构建相位梯度分布，需要优化设计，并且在制备加工上需要进一步优化工艺。这些实验结果表明，只有通过准确测量超构表面光学元件的相位属性，我们才能全面理解其性能，进而实现对超构表面光学元件的有效改进。MetronLens：超构透镜光学检测的智能化平台MetronLens® 超构透镜光学检测系统， 深刻揭示了超构表面、超构透镜、微透镜阵列等平面光学元件的内在物理特性，为验证设计的准确性、制备加工工艺的优化提供了强有力的检测工具。图6：MetronLens超构透镜光学检测系统这一系统综合了显微成像技术、离轴数字全息技术以及远场成像技术等多种先进技术。通过宽波段色差校正和消像差设计，实现了在微米尺度下 400~1700nm 的三维光场分布、相位分布和远场分布的原位检测。此外，该系统还具备对焦距、波相差、泽尼克像差、点扩散函数（PSF）、调制传递函数（MTF）、斯特列尔率、数值孔径等关键性能指标的分析功能。图7：超构透镜的光场分布检测结果图8：多类型超构透镜样品的快速检测 图9：相位分布的3D展示图10：相位解包裹的3D展示推荐阅读：[1] Zhao M, Chen M K, Zhuang Z P, et al. Phase characterisation of metalenses[J]. Light: Science & Applications, 2021, 10(1): 52.[2] Li T, Chen C, Xiao X, et al. Revolutionary meta-imaging: from superlens to metalens[J]. Photon. Insights, 2023, 2: R01.[3] Chen M K, Liu X, Wu Y, et al. A meta‐device for intelligent depth perception[J]. Advanced Materials, 2023, 35(34): 2107465.[4] Khorasaninejad M, Chen W T, Devlin R C, et al. Metalenses at visible wavelengths: Diffraction-limited focusing and subwavelength resolution imaging[J]. Science, 2016, 352(6290): 1190-1194.[5] Shen Z, Zhao F, Jin C, et al. Monocular metasurface camera for passive single-shot 4D imaging[J]. Nature Communications, 2023, 14(1): 1035.

第十六届上海大学生电视节已经圆满落幕，以9月22日-23日接连两日的光影秀为预热，主持人大赛、视频广告大赛等专业比赛顺利举行。为记录这场三年来首次回归线下的大学生电视盛事，华东师范大学传播学院组建起多路摄影小队，展开多种形式的影像记录和成片摄制实践，除了普通常见的摄录设备，同学们还使用热成像设备、测温仪，深入探究散发着光与热的大学生电视节。传院学生正用测温仪和红外成像仪拍摄观察在成片正式与大家见面之前，让我们一起来看看来自学生摄影团队的“热成像回顾”：可见光-热成像拍摄对比图之一－樱桃河畔，桥边行人左侧的图片常见普通，而右侧的热成像对比图则是另一个光影世界。为了试验器材，拍摄一部校园热力学科普短片，我们将器材对准校园一角，果然是同一个场景不同的观感。红外热成像仪可以根据不同的场景，支持多种热图显示，包括多种伪彩色和热黑、热白模式；右图采用的成像模式就是伪彩色。类比摄像机镜头画面里明暗的对比，热成像视野的灰度差异表示热成像仪所接收物体发出红外线量的多少，即可反映物体的温差：颜色越深灰度越高说明相对温度越低，反之则越高；若要观察此时绝对温度还需要采用全画幅显示。镜头里，洒水车的扫帚旋转轴、后轮主轮轴温度最高，骑车的同学也呈现出高亮温感。试验成功，且让我们等待光影秀的搭建和开场吧。行驶中的货车的热成像-发动机和轮胎装载大视节光影秀器材的卡车从校门口缓缓驶入传播楼侧，开启热成像视频记录仪，货车发动机的热量扩散到了汽车车盖表面，画面中最亮的光点呈现亮黄色，温差对比非常明显；而因为导热性、摩擦情况、热传递情况差异，轮轴的温度可达到近50℃，而橡胶车胎表面温度只有约20.5℃。强温差下的伪彩红外视野十分瑰丽奇幻，是天然的视觉特效。可见光-热成像拍摄对比图之二－传播楼前，铺设调试团队和传播学院学生来到樱桃河畔大型投影仪的架设布线现场，我们的摄像团队正围绕工作人员拍摄。通过更近距离的红外拍摄，我们得到了更为清晰的人体热成像轮廓。需要声明的是，热成像仪画面呈现的只是传感器接收到的热辐射，而并非所谓“透视”，之所以能够在画面中辨别人的轮廓外形，是因为相对于现在的环境温度，人体散发的热量极为显著，若是在炎炎夏日，空气温度达到接近人体温度时，我们可能更难从一堆清晰度低、颜色相近的色块辨认画面。带队教师用热成像仪拍摄搭建器材的工作人员带队教师用热成像仪拍摄搭建器材的工作人员布置现场时，下起了淅沥小雨，我们的衣服上也淋上了斑驳的雨点，为探究此时人体的热成像图变化。得到工作人员同意后，我们近身靠前，边测温边拍摄了热成像照片。在观察的时候我们发现，集中淋在衣服上雨滴形成了一个个明显的“蓝点”，这是因为雨滴温度要比人体温度低，在短时间一直处于淋雨环境时，衣服表面温度会因并不均匀地沾上雨滴而出现温度差异，通过红外热成像视野能为人眼观测到。华师大物理系同学讲解上海大视节的光和热效应光影秀开始前（左）光影秀开始后20分钟（右）在进行多组热成像拍摄后，天色已晚，我们还想探究背后更多的物理原理。在22日光影秀正式公映第一天，我们特邀了物理与电子科学学院的夏冉同学一同在传播楼前拍摄观察。此前，我们在光影秀试投屏前后不同时刻拍摄了多张传院照片，但并没有见拍摄画面中有明显的变化。夏冉同学为我们解释，画面中两个热点分别是工作中的空调外机和投影仪，而打到传院外墙的灯光虽然有视觉震撼力，但相隔数十米的投映，并不能给墙体增热多少。在绵绵秋雨中，跨学科的“专业混搭”，对比强烈的差异化影像记录，配合着有趣的现场讲解，不仅为制作一部校园热力学科普短片打下基础，同时还是华师大传播学院“融媒体大传播”的小小探索。用热成像记录传院和大视节大视节主持人大赛现场的热成像拍摄23日下午，我们还参与了大视节主持人大赛的热力学摄影，透过热成像镜头，比赛正酣的音乐厅果然热力非凡。在上海大学生电视节开幕式各项活动结束后，我们为各摄制组团队拍摄了热力学头像，并制作成传播学院院标。关于大视节，关于传院，关于光和热，我们传院学子热力学影像实践还在继续，敬请期待！传播学院的学生拍摄团队热成像照片拼图

面投影微立体光刻（Projection Micro Stereolithography, PμSL）是一种面投影光固化3D打印技术，适用于制作微尺度的复杂三维结构，有着高分辨率、高精度、跨尺度加工、适用材料广、加工效率高、加工成本低等诸多特点。本文将从成型原理、最小加工特征尺寸、最大成型幅面、适配打印材料、与其他3D打印技术的对比、产业化技术创新等方面，对这一技术进行详细介绍。图1 基于PμSL3D打印技术制作的复杂三维结构示例 一、成型原理 图2所示为PμSL 3D打印技术的成型过程，首先使用建模软件构建出三维结构模型；接着使用切片软件对三维模型以一定大小的层厚进行切片处理，得到一系列具有特定图案的二维图片；然后采用PμSL 3D打印系统对切片后的每一层图案进行整面投影曝光；反复重复上一步骤并层层堆叠最终成型出所需的三维结构。图2 PμSL3D打印技术成型过程 PμSL3D打印技术成型三维结构的关键在于光敏树脂材料在紫外光的作用下发生光聚合反应从而固化，而特定图形的产生则依赖于打印系统中的DMD（Digital Micromirror device）芯片所生成的数字动态掩模。如图3所示，切片后的模型数据导入到打印系统后，这些二维图像数据发送至DMD，DMD根据图像数据控制芯片上各个微镜（即DMD上的每一像素点）的偏转。因此，光源发出的紫外光在到达DMD后将重新整形生成与图形数据一致的光。最后，经调制后的光通过最终物镜投影至液态树脂材料表面，对特定区域进行选择性曝光从而生成特定结构。此外，打印系统还可通过打印平台的移动，拼接打印出大幅面的图形结构。图3 典型的PμSL3D打印系统 二、最小加工特征尺寸 通过控制投影物镜的微缩倍率，PμSL 3D打印技术可以实现几微米甚至几百纳米的特征尺寸。深圳摩方材料科技有限公司（以下简称“摩方”）基于在这一技术领域的多年沉淀，自主研发出了一系列PμSL3D打印系统，已经量产的产品最高光学分辨率可达2 μm（这里提到的光学分辨率是指投影光单个像素点的大小）。借助这一高分辨系统，2 μm线宽二维网格线条和8.5 μm杆径三维点阵得以实现（图4）。图4 摩方3D打印系统打印的2 μm线宽二维线条和8.5 μm杆径三维点阵 三、最大成型幅面 PμSL技术采用整面曝光，其中曝光图形由DMD控制产生。因此，一般情况下，PμSL 3D打印系统的最大成型幅面取决于光学分辨率大小以及DMD像素点数量，DMD成像芯片尺寸固定，通过投影镜头只能实现固定的投影幅面。最大成型幅面与系统光学分辨率呈矛盾关系，即当提高系统光学分辨率时，其最大成型幅面相应减小。拼接技术很好地解决了这一矛盾，使得高分辨、大幅面、跨尺度打印得以实现。以摩方PμSL3D打印系统为例，固定投影打印与拼接打印的幅面如表1所示。表1 固定投影打印与最大打印幅面对比 四、适配打印材料 PμSL3D打印技术的加工成型基于材料的光聚合，因此其打印材料为光敏树脂材料。针对不同应用需求，硬性树脂、韧性树脂、耐高温树脂、生物兼容性树脂、柔性树脂、透明树脂、水凝胶等诸多树脂材料已商业化。除上述纯树脂材料以外，功能颗粒掺入树脂中形成的复合树脂材料同样可用于打印，如磁性颗粒复合树脂、陶瓷颗粒复合树脂、金属颗粒复合树脂等。 五、与其他3D打印技术的对比 表2是PμSL技术与其他3D打印技术规格的对比，主要基于已商业化产品的规格对比。熔融沉积成型和聚合物喷射光固化是目前较广泛的两种3D打印技术，可实现大尺寸结构的加工成型，但其精度相对较低。激光逐点扫描光固化和双光子激光直写技术则可实现非常高的分辨率，然而逐点扫描加工的特性极大地限制了其成型速度。此外，双光子激光直写技术的成型尺寸通常在毫米级。相较而言，PμSL3D打印技术很好地平衡了高精度、高速度、大幅面的特点。表2 PμSL技术与其他3D打印技术的对比 六、产业化技术创新 相较于实验室技术，工业市场对这一技术提出了更多更高要求，包括更广泛的功能性打印材料、更大的打印幅面、更稳定的公差控制等方面。深圳摩方材料科技有限公司在这一技术的产业化上进行了诸多工业级技术创新，例如增加气泡消除系统、激光测距、加热打印等创新功能，用以进一步提高打印质量、精密控制加工公差、拓宽打印材料的范围，以满足精密工业设计和制造的需求。本文对PμSL这一高精度、高速度、大幅面的三维复杂结构成型加工技术进行了简要介绍，这一技术适用于复杂精密结构一次成型、快速原型器件验证、小批量功能部件加工等，可用于多个应用领域。后续本公众号将持续推出关于这一技术的应用案例，敬请期待。官网：https://www.bmftec.cn/links/10

在现代工业生产中，瓶口边厚仪作为一种关键的质量控制设备，广泛应用于医药、化工、食品等多个领域，尤其在玻璃瓶、塑料瓶等包装容器的生产中发挥着至关重要的作用。本文将深入探讨瓶口边厚仪的工作原理、所采用的技术或原理。一、瓶口边厚仪的工作原理概述瓶口边厚仪是一种高精度测试设备，主要用于测量玻璃瓶或塑料瓶瓶口边缘的厚度。其工作原理基于机械接触式测量技术，通过精确的传感器和数据处理系统，实现对瓶口边缘厚度的准确测量。该设备不仅具有高度的测试准确性和重复性，还能在不对被测物体造成损伤的情况下完成测量，确保测试结果的可靠性。二、机械接触式测量技术详解1. 探头组件与传感器的作用瓶口边厚仪的核心部件包括探头组件和传感器。探头组件通常采用碳纤维等轻质高强度材料制成，确保在测量过程中既能稳定接触瓶口边缘，又不会对瓶子造成损伤。传感器则负责将探头接触到的物理信号（如位移、压力等）转换为电信号，供后续数据处理系统分析。2. 信号处理与显示转换后的电信号经过信号放大器放大后，进入数据处理系统。该系统利用先进的数字信号处理技术，对信号进行滤波、去噪、线性化等处理，最终得出瓶口边缘的厚度值。测量结果通过数字显示屏实时显示，便于操作人员读取和记录。三、高精度测量的实现1. 精密的机械结构设计为了实现高精度的测量，瓶口边厚仪的机械结构设计十分精密。探头组件与瓶口边缘的接触点需保持恒定且均匀的压力，以确保测量结果的准确性。同时，设备的整体结构需具备较高的刚性和稳定性，以抵抗外界干扰和振动对测量结果的影响。2. 先进的测量算法除了精密的机械结构外，瓶口边厚仪还采用先进的测量算法对信号进行处理。这些算法能够自动校正测量过程中的系统误差和随机误差，提高测量结果的精度和稳定性。同时，算法还能实现数据的实时处理和统计分析，为质量控制提供有力支持。四、非接触式测量技术的探索虽然机械接触式测量技术在瓶口边厚测量中占据主导地位，但非接触式测量技术也在不断发展和探索中。例如，基于激光或超声波的非接触式测量技术具有不损伤被测物体、测量速度快等优点，但其在瓶口边厚测量中的应用还需进一步研究和验证。五、应用实例与市场需求1. 医药行业的应用在医药行业中，瓶口边厚仪被广泛应用于药品包装容器的质量检测中。通过测量瓶口边缘的厚度，可以评估包装容器的密封性、耐压性等关键性能指标，确保药品在储存和运输过程中的安全性和有效性。2. 化工行业的需求化工行业对包装容器的要求同样严格。瓶口边厚仪在化工瓶罐的生产过程中发挥着重要作用，通过测量瓶口边缘的厚度，可以及时发现并纠正生产过程中的偏差和缺陷，提高产品的整体质量和市场竞争力。3. 市场需求与未来展望随着工业生产的不断发展和消费者对产品质量要求的不断提高，瓶口边厚仪的市场需求将持续增长。未来，随着技术的不断进步和创新，瓶口边厚仪将更加智能化、自动化和便携化，为各行各业提供更加高效、准确的质量控制手段。六、结语瓶口边厚仪作为现代工业生产中的重要质量控制设备，其工作原理和技术特点决定了其在多个领域中的广泛应用和重要地位。通过不断的技术创新和产品优化，瓶口边厚仪将不断提高测量精度和稳定性，为企业的质量控制和市场竞争提供有力支持。同时，我们也期待非接触式测量技术在瓶口边厚测量中的进一步发展和应用，为工业生产的智能化和自动化注入新的活力。

随着柔性电子领域的快速发展和物联网技术的普及，能够用来监测人类生理指标（如心跳、脉搏、运动周期、血压等）和机械运行状态（如主轴跳动、机器人运动状态感知等）信号的可穿戴电子器件逐渐应用到社会生活中。可穿戴电子器件的共形设计和制造使其在电子皮肤、柔性传感和人工智能中具有潜在的应用前景。当前，大多数电子器件是利用光刻、压印技术和电子束在硅表面进行制备。然而由于缺乏弯曲表面的加工工艺，要制备与复杂曲线表面（例如人体关节）共形的电子器件尤为困难。面投影微立体光刻3D打印技术（PμSL）可快速制造并成型任意形状和可设计的结构，为三维共形柔性电子器件的制造提供了灵活性和简便性。然而，考虑到柔性材料的成型工艺与功能特性，传统的制造工艺限制了功能材料的设计范围，降低了微结构的设计与成型尺度，制约了功能器件的成型和性能提升的范围。图1 论文工作的摘要图近日，西安交通大学机械工程学院陈小明、李宝童、邵金友教授等研究人员，从功能压电纳米复合材料的改性与压电器件的微结构拓扑优化等两方面出发，利用面投影微立体光刻3D打印技术（nanoArch S140，10μm精度，深圳摩方），通过设计并调节压电氮化硼纳米管材料（BNNTs）和光敏聚合物树脂的界面相容性，结合拓扑优化微结构方法，实现了具有高灵敏度、宽响应，且结构可覆形的柔性压电传感器制造。该研究以“3D printed piezoelectric BNNTs nanocomposites with tunable interface and microarchitectures for self-powered conformal sensors”为题发表在国际高水平期刊《Nano Energy》上，为高性能可穿戴柔性压电传感器件的设计与制造提供了新思路。工作要点一：功能纳米复合材料（BNNTs）的表面改性与材料制备，超低负载量（0.2wt%）的纳米复合材料表现出出色的压电性能：图2 功能纳米复合材料（BNNTs）的设计、改性与表征：a）BNNTs表面功能化工艺；（b）原始BNNTs/功能化BNNTs和树脂基体界面力学行为示意图；（c）极化与未极化BNNTs等压电输出信号为了提高压电纳米填料在有机聚合物溶液中的相容性和分散性，以及纳米复合材料的压电性能，通过用硝酸处理来实现纳米管表面的氧化和羟基形成，在超声处理下，官能化分子（TMSPM）与BNNT-OH表面的官能团嫁接，生成化学官能化的纳米管（F-BNNTs）。同时，纳米管上的丙烯酸酯基团显着提高了BNNTs在聚合物基体溶液中的分散性及压电输出；实验表明：相对于原始BNNTs，基于F-BNNTs的复合压电聚合物的压电输出提高了140% （见图2）。工作要点二：结构拓扑优化显著提高了复合材料的压电性能，微结构的纳米复合膜在较宽的响应区域上展现出高灵敏度； 课题组研究人员的前期研究工作表明，微结构化能显著提升压电器件的输出信号（Small 13 (23), 1604245；Nano Energy 60, 701等）。因此为了实现器件电信号输出的最大化，本文采用结构拓扑优化的方法优化压电膜的微观结构，并利用高精度面投影微立体光刻3D打印的微尺度加工能力，实现拓扑微结构的制造。数值模拟结果表明，微结构的引入能显著提高压电输出，并且具有优化微结构（struct B-P 和struct C-P）的压电薄膜能进一步提高信号输出（见图3）。图3 平面和微图案化压电薄膜的设计和仿真结果通过微结构3D打印拓扑结构及压电信号测试，表明F-BNNTs /树脂复合膜的最大输出电压记录为4.7 V，与原始的平面F-BNNTs压电膜相比，输出提高了4.3倍，比未官能化的BNNTs基复合膜高出10倍。这种显著增强主要归因于聚合物和压电填料之间有效应力传递，以及复合膜的拓扑微结构设计。图4 （a-f）不同微结构压电薄膜；（g）薄膜压电输出；（h）压电微结构薄膜的压电输出实验与仿真对比工作要点三：基于PμSL技术实现共形压电器件制造与应用；与传统的微加工方法相比，面投影微立体光刻3D打印技术在设计和制造具有复杂几何形状的共形电子器件上具有更大的灵活性，如图5所示，曲面形状和微结构的制造证实了功能材料在复杂表面上的非平面制造能力。图4 （a）面曝光3D打印原理；（b）微结构化的共形薄膜示意图可打印压电材料被用于构造机器人手的智能触觉应变传感器。为了确保压电器件在弯曲或不平坦表面上的功能性，根据机械手的表面设计了合适的3D模型，然后将共形器件打印并安装到机械手不同的指骨上，通过建立应变感应电压与特定手部姿势的映射关系，手指上的应变传感器阵列可为机械手提供触觉感测的能力。图5（a–d）机械手上的共形应变传感器可转换不同的姿势，例如松弛（a），抓取（b），吊勾（c）和托平（d）；（e）从托举球到抓紧球的姿势以及相应的电压响应（f）。如图5所示，手指上的应变传感器阵列可以使用14个压电应变传感器直接转换手的姿势，当用手握住不同结构的物体时，应变传感器会记录弯曲手指的不同输出信号。从预定义的传感器中获得的针对这种姿势的力的大小及其空间分布。3D投影微立体光刻3D打印功能化纳米复合材料实现功能器件制造的方法，并通过材料改性与微结构设计两方面协同提升信号输出。研究结果表明：在

空气中负氧离子的含量是空气质量好坏的关键。在自然生态系统中，森林和湿地是产生空气负（氧）离子的重要场所。在空气净化、城市小气候等方面有调节作用，其浓度水平是城市空气质量评价的指标之一。自然界中空气正、负离子是在紫外线宇宙射线、放射性物质、雷电、风暴、瀑布、海浪冲击下产生，既是不断产生，又不断消失，保持某一动态平衡状态。由于负离子的特性，空所中的负离子产生与消失会保持一个平衡，因此判断环境下负离子浓度需要借助专门的空气离子检测仪进行准确测量。负氧离子是带负电荷的单个气体分子和轻离子团的总称，简言之就是带负电荷的氧离子。在自然生态系统中，森林和湿地是产生空气负氧离子的重要场所。其浓度水平是城市空气质量评价的指标之一，有着 “空气维生素”之称。工作原理：空气离子测量仪是测量大气中气体离子的专用仪器，它可以测量空气离子的浓度,分辨离子正负极性,并可依离子迁移率的不同来分辨被测离子的大小。一般采用电容式收集器收集空气离子所携带的电荷,并通过一个微电流计测量这些电荷所形成的电流。测量仪主要包括极化电源、离子收集器、微电流放大器和直流供电电源四部分。首要要了解自己选负离子检测用途，目前有进口的负离子检测仪，国产的负离子检测仪，仿冒的负离子检测仪等等。分为便携的负离子检测仪，在线的负离子检测仪，按原理分又分为平行电极负离子检测仪和圆通电容器负离子检测仪两种。空气负氧离子检测分为 “平极板法测空气负离子” 和”电容法测空气负离子“这两种原理，其中“平极板”原理是比较常用的一种方法，检测快速，经济实惠，用于个人、工厂、实验室等单位。电容法测空气负离子检测仪是一种高性能检测方法，具有防尘、防潮等特点，相对于平极板法测空气负离子更加，特别适合于森林、风景区的使用，是林业局，科研单位测量空气质量的常见仪器。按收集器的结构分，负离子检测仪可以划分为平行板式和Gerdien 冷凝器式/双重圆筒轴式两种类型。1.Ebert式/平行电板式离子检测仪平行电板式离子检测仪是目前低端空气离子检测仪比较常用的一种方法。A跟B是一组平行的且相互绝缘的电极，B极顶端边着一个环形双极电极，空气通过右下角的风扇吸入，空气中的负离击打A/B电极放电，电荷传导到E环形电极形成自放电，放电信号被记录，从而可对空气中正、负离子数量及大小进行测量。这种检测仪技术上比较成熟，造价成本也比较低，但是易受外部环境影响，另外这种结构自身的弱点容易导致电解边缘效应，容易造成气流湍流，造成检测结果偏移较大。2.Gerdien冷凝器式/双重圆筒轴式双重圆筒轴式离子检测仪是目前中高端空气离子检测仪成熟的一种方法。整体结构由3个同心圆筒组成，外围筒身及内轴为电极，空气通过圆筒时，离子撞击筒身跟轴产生放电，放电信号被记录，从而可对空气中正、负离子数量及大小进行测量。这种检测仪技术上已非常成熟，但由于内部复杂的结构及控制，造价成本高昂，这种结构可以有效解决平行电板式结构固有的电解边缘效应，同时圆筒本身的结构及特殊的进气方式可以保持气流通过的平顺性，对离子数量及大小的检测精确性有极大提高。

同步热分析仪是一种重要的材料科学研究工具，它可以同时提供热重（TG）和差热（DSC）信息，对于材料科学研究与开发具有重要意义。本文将介绍同步热分析仪的基本原理、工作流程及其在实际应用中的意义和作用。上海和晟 HS-STA-002 同步热分析仪同步热分析仪的基本原理是基于热重和差热分析技术的结合。热重分析是一种测量样品质量变化与温度关系的分析技术，可以研究样品的热稳定性、分解行为等。差热分析是一种测量样品与参比物之间的温度差与时间关系的分析技术，可以研究样品的相变、反应热等。同步热分析仪将这两种分析技术结合在一起，可以在同一次测量中获得样品的热重和差热信息，从而更全面地了解样品的热性质。同步热分析仪的工作流程包括实验前的准备、实验过程中的操作和数据处理等步骤。实验前需要选择合适的坩埚、样品和实验条件，将样品放入坩埚中，然后将坩埚放置在仪器中进行测量。在实验过程中，仪器会记录样品的重量变化和温度变化，并将这些数据传输到计算机中进行处理和分析。数据处理包括绘制热重曲线和差热曲线、计算样品的热性质等。同步热分析仪在实际应用中具有广泛的意义和作用。它可以帮助科学家们更好地了解材料的热性质和化学性质，从而为材料的开发和应用提供重要的参考。例如，在研究高分子材料的合成和加工过程中，同步热分析仪可以用来研究材料的熔融、结晶、氧化等行为，从而指导材料的制备和加工过程。此外，同步热分析仪还可以在药物研发、陶瓷材料等领域得到广泛应用。

在南京大学的实验室内，杜灵杰教授和他的科研团队首次观察到引力子在凝聚态物质中的“投影””，这一发现被发表于国际学术期刊《自然》杂志上。杜灵杰介绍，引力子和引力波对应，后者已经被实验所证实，而引力子尚未被直接观察到。“引力子是广义相对论与量子力学理论相结合的产物，如果能证实这种神秘粒子存在，可能有助于实现两大理论的统一，这对当代物理学而言意义重大。”他告诉记者，近年来，有理论预言，凝聚态物质中可能存在一种“分数量子霍尔效应引力子”，由于它的行为规律与引力子类似，被形象地称作引力子的“投影”。5年前，杜灵杰团队在分数量子霍尔效应中发现一种新的集体激发现象。理论物理学界认为，这可能是分数量子霍尔效应引力子存在的证据，并提出了实验方案。“但当时国内外没有符合实验要求的测量设备。因为这个实验对设备的要求极高，而且看上去自相矛盾。”论文共同第一作者、南京大学博士生梁杰辉告诉记者，一方面，实验需要极低温和强磁场——温度仅比绝对零度高约0.05摄氏度，磁场强度要达到地球平均磁场的10万倍以上，虽然这两个条件可以通过特殊的制冷机实现，但另一方面，为了开展光学测量，制冷机上必须安装透光窗户，这又很容易导致实验温度上升，机器振动也会影响光学测量的精度。对于该实验测量，无论是从实验技术，还是从基础物理创新角度，都意味着是0到1的突破。杜灵杰带领团队，花费数年时间，通过精妙的设计将看似矛盾的测量要求一一实现，在南京大学自主设计、集成组装了一台根植于He3-He4稀释制冷技术的极低温强磁场共振非弹性偏振光散射系统(图a)。这一特殊的“望远镜”有两层楼高，可以在零下273.1度下捕捉到最低达10GHz的微弱激发并判断其自旋。测试表明，这一技术的相关测量参数达到国际领先水平，为引力子激发的测量奠定了实验基础。依靠这一利器，实验团队在砷化镓半导体量子阱中成功观测到分数量子霍尔效应引力子，取得重要突破。团队通过共振非弹性光散射测量到了最低能量长波集体激发，并通过改变入射和散射光的自旋，观察到该激发具有自旋2的特性并且是手性的(图b)。并且测量到的极小激发峰宽符合动量守恒下引力子激发的长波特性(图c)，而测到的能量在m/n分数态正比于Ec/n(Ec为库伦能)，符合其能量特性(图d)。这些结果从自旋，动量和能量角度充分提供了引力子激发的实验证据。图：(a)极低温强磁场共振非弹性偏振光散射测量平台。(b)引力子激发的手性自旋2特性。(c)引力子激发峰峰宽揭示其长波特性。(d) 引力子激发能量符合其能量特性。这一极具挑战性研究成果的发表，意味着南京大学杜灵杰教授团队在这一前沿领域迈出了重要一步。该工作在南京大学完成，南京大学为论文的第一单位。南京大学物理学院杜灵杰教授为通讯作者，负责该实验项目。南京大学博士生梁杰辉和哥伦比亚大学博士生刘子煜为共同第一作者。普林斯顿大学为该工作提供了高质量的样品。该工作得到了南京大学物理学院、固体微结构物理国家重点实验室、人工微结构科学与技术协同创新中心的大力支持，以及国家海外高层次人才青年项目、国家自然科学基金委、科技部科技创新2030、江苏省双创人才以及南京大学人才启动项目等经费的支持。参考资料：我国科学家在世界上首次观察到引力子的“投影”.新华网Nature发表南京大学杜灵杰团队最新成果：实验上首次发现引力子激发.中国日报网

随着柔性电子领域的快速发展和物联网技术的普及，能够用来监测人类生理指标（如心跳、脉搏、运动周期、血压等）和机械运行状态（如主轴跳动、机器人运动状态感知等）信号的可穿戴电子器件逐渐应用到社会生活中。可穿戴电子器件的共形设计和制造使其在电子皮肤、柔性传感和人工智能中具有潜在的应用前景。当前，大多数电子器件是利用光刻、压印技术和电子束在硅表面进行制备。然而由于缺乏弯曲表面的加工工艺，要制备与复杂曲线表面（例如人体关节）共形的电子器件尤为困难。面投影微立体光刻3D打印技术（PμSL）可快速制造并成型任意形状和可设计的结构，为三维共形柔性电子器件的制造提供了灵活性和简便性。然而，考虑到柔性材料的成型工艺与功能特性，传统的制造工艺限制了功能材料的设计范围，降低了微结构的设计与成型尺度，制约了功能器件的成型和性能提升的范围。图1 论文工作的摘要图近日，西安交通大学机械工程学院陈小明、李宝童、邵金友教授等研究人员，从功能压电纳米复合材料的改性与压电器件的微结构拓扑优化等两方面出发，利用面投影微立体光刻3D打印技术（nanoArch S140，10μm精度，深圳摩方），通过设计并调节压电氮化硼纳米管材料（BNNTs）和光敏聚合物树脂的界面相容性，结合拓扑优化微结构方法，实现了具有高灵敏度、宽响应，且结构可覆形的柔性压电传感器制造。该研究以“3D printed piezoelectric BNNTs nanocomposites with tunable interface and microarchitectures for self-powered conformal sensors”为题发表在国际高水平期刊《Nano Energy》上，为高性能可穿戴柔性压电传感器件的设计与制造提供了新思路。工作要点一：功能纳米复合材料（BNNTs）的表面改性与材料制备，超低负载量（0.2wt%）的纳米复合材料表现出出色的压电性能：图2 功能纳米复合材料（BNNTs）的设计、改性与表征：a）BNNTs表面功能化工艺；（b）原始BNNTs/功能化BNNTs和树脂基体界面力学行为示意图；（c）极化与未极化BNNTs等压电输出信号为了提高压电纳米填料在有机聚合物溶液中的相容性和分散性，以及纳米复合材料的压电性能，通过用硝酸处理来实现纳米管表面的氧化和羟基形成，在超声处理下，官能化分子（TMSPM）与BNNT-OH表面的官能团嫁接，生成化学官能化的纳米管（F-BNNTs）。同时，纳米管上的丙烯酸酯基团显着提高了BNNTs在聚合物基体溶液中的分散性及压电输出；实验表明：相对于原始BNNTs，基于F-BNNTs的复合压电聚合物的压电输出提高了140% （见图2）。工作要点二：结构拓扑优化显著提高了复合材料的压电性能，微结构的纳米复合膜在较宽的响应区域上展现出高灵敏度； 课题组研究人员的前期研究工作表明，微结构化能显著提升压电器件的输出信号（Small 13 (23), 1604245；Nano Energy 60, 701等）。因此为了实现器件电信号输出的最大化，本文采用结构拓扑优化的方法优化压电膜的微观结构，并利用高精度面投影微立体光刻3D打印的微尺度加工能力，实现拓扑微结构的制造。数值模拟结果表明，微结构的引入能显著提高压电输出，并且具有优化微结构（struct B-P 和struct C-P）的压电薄膜能进一步提高信号输出（见图3）。图3 平面和微图案化压电薄膜的设计和仿真结果通过微结构3D打印拓扑结构及压电信号测试，表明F-BNNTs /树脂复合膜的最大输出电压记录为4.7 V，与原始的平面F-BNNTs压电膜相比，输出提高了4.3倍，比未官能化的BNNTs基复合膜高出10倍。这种显著增强主要归因于聚合物和压电填料之间有效应力传递，以及复合膜的拓扑微结构设计。图4 （a-f）不同微结构压电薄膜；（g）薄膜压电输出；（h）压电微结构薄膜的压电输出实验与仿真对比工作要点三：基于PμSL技术实现共形压电器件制造与应用；与传统的微加工方法相比，面投影微立体光刻3D打印技术在设计和制造具有复杂几何形状的共形电子器件上具有更大的灵活性，如图5所示，曲面形状和微结构的制造证实了功能材料在复杂表面上的非平面制造能力。图4 （a）面曝光3D打印原理；（b）微结构化的共形薄膜示意图可打印压电材料被用于构造机器人手的智能触觉应变传感器。为了确保压电器件在弯曲或不平坦表面上的功能性，根据机械手的表面设计了合适的3D模型，然后将共形器件打印并安装到机械手不同的指骨上，通过建立应变感应电压与特定手部姿势的映射关系，手指上的应变传感器阵列可为机械手提供触觉感测的能力。图5（a–d）机械手上的共形应变传感器可转换不同的姿势，例如松弛（a），抓取（b），吊勾（c）和托平（d）；（e）从托举球到抓紧球的姿势以及相应的电压响应（f）。如图5所示，手指上的应变传感器阵列可以使用14个压电应变传感器直接转换手的姿势，当用手握住不同结构的物体时，应变传感器会记录弯曲手指的不同输出信号。从预定义的传感器中获得的针对这种姿势的力的大小及其空间分布。3D打印的共形柔性压电传感器件可用于捕获接触区域上的力分布并监视机械手的不同运动，使其更能像人手一样具备相关功能，在人机交互中应用。本研究提出了一种面投影微立体光刻3D打印功能化纳米复合材料实现功能器件制造的方法，并通过材料改性与微结构设计两方面协同提升信号输出。研究结果表明：在光固化聚合物树脂中掺杂低负载量（0.2 wt％）的功能化氮化硼纳米管，并进行微结构拓扑优化，可实现高性能压电器件的制造。该方法制备的传感器在智能机器人、仿生电子皮肤、曲面结构件健康检测与人机接口等领域有广泛的应用前景。 论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2211285520308776官网：https://www.bmftec.cn/links/10

工作原理植物光合作用测定仪是一款用于检测植物叶片光合作用的实验仪器，适用于人工气候室、温室、大棚、大田等环境。该测定仪通过多项参数的测量，分析植物在不同环境条件下的光合作用情况。其工作原理主要包括以下几个方面：CO2分析：采用非扩散式红外CO2分析技术，测定空气中的CO2浓度，通过监测植物周围CO2浓度变化，计算出植物的光合作用速率。温湿度测量：利用高精度传感器，测量环境温度、环境湿度、叶室温度、叶室湿度及叶面温度，提供植物生理状态及环境条件的全面信息。光合有效辐射（PAR）：通过光传感器测定植物接收到的光合有效辐射强度，了解光照对植物光合作用的影响。气体交换测量：通过测量气孔导度、蒸腾速率及胞间CO2浓度，评估植物叶片的气体交换效率和水分利用情况。通过上述测量数据，光合作用测定仪可以计算出植物的光合速率（Pn）、水分利用率（WUE）、呼吸速率（Rd）及蒸腾比（TR）等重要生理参数，为植物生长生理、光合生理及胁迫生理研究提供可靠的数据支持。了解更多光合作用测定仪产品详情→https://www.instrument.com.cn/show/C561710.html参数指标1、空气CO2浓度测量技术：非扩散式红外CO2分析测量范围：0-3000 μmol/mol (ppm)分辨率：0.0005 ppm误差：≤ 3% FS2、环境温度测量范围：0-50℃分辨率：0.001℃误差：≤ ±0.2℃3、环境湿度测量范围：0-100% RH分辨率：0.001% RH误差：≤ ±1% RH4、叶室温度测量范围：0-50℃分辨率：0.001℃误差：≤ ±0.2℃5、叶室湿度测量范围：0-100% RH分辨率：0.001% RH误差：≤ ±1% RH6、叶面温度测量范围：0-50℃分辨率：0.001℃误差：≤ ±0.2℃7、大气压力测量范围：30-110 kPa分辨率：0.01 kPa误差：≤ ±0.06 kPa8、光合有效辐射（PAR）测量范围：0-3000 μmol/(m² s)分辨率：0.001 μmol/(m² s)误差：≤ ±5 μmol/(m² s)9、光合速率（Pn）单位：μmol/(m² s)分辨率：0.001 μmol/(m² s)10、气孔导度（Gs）单位：mmol H₂ O/(m² s)分辨率：0.001 mmol H₂ O/(m² s)11、蒸腾速率（Tr）单位：mmol H₂ O/(m² s)分辨率：0.001 mmol H₂ O/(m² s)12、胞间CO2浓度（Ci）单位：μmol/mol分辨率：0.001 μmol/mol13、水分利用率（WUE）单位：μmol CO2/mol H₂ O分辨率：0.001 μmol CO2/mol H₂ O14、呼吸速率（Rd）单位：μmol/(m² s)分辨率：0.001 μmol/(m² s)15、蒸腾比（TR）单位：μmol H₂ O/mmol CO2分辨率：0.001 μmol H₂ O/mmol CO2植物光合作用测定仪的高精度和多参数测量能力，使其成为农业科研、教学、园艺、草业、林业等领域中不可或缺的重要工具。农业科研植物光合作用测定仪在农业科研中用于评估作物光合作用效率，筛选高效能品种，优化栽培技术，并研究环境变化对作物生长的影响，从而提升农业生产力。教学在教学中，该仪器为植物生理学和生态学课程提供实验平台，帮助学生理解植物光合作用原理，培养科研能力和实验技能，通过多参数测量了解植物在不同环境下的生理响应。园艺园艺领域利用该仪器监测花卉和观赏植物的光合作用，调节温室环境，优化生长状态。它还能帮助选育具观赏价值和抗逆性的品种，并评估病虫害防治效果。草业在草业中，该仪器用于评估牧草生长状况和生产力，研究不同品种的适应性和生产潜力。还可用于草地改良和生态修复，指导草地管理和保护措施。林业林业领域通过测定仪监测树木光合作用，评估森林健康状况和碳吸收能力。它提供树木生理响应数据，帮助制定森林管理策略，并研究树木对环境胁迫的适应机制，指导林木品种选育和改良。植物光合作用测定仪在以上各领域中提供重要技术支持，促进了科研进步和产业发展。

虽然大部分人对于MEMS（Microelectromechanical systems， 微机电系统/微机械/微系统）还是感到很陌生，但是其实MEMS在我们生产，甚至生活中早已无处不在了，智能手机，健身手环、打印机、汽车、无人机以及VR/AR头戴式设备，部分早期和几乎所有近期电子产品都应用了MEMS器件。MEMS是一门综合学科，学科交叉现象及其明显，主要涉及微加工技术，机械学/固体声波理论，热流理论，电子学，生物学等等。MEMS器件的特征长度从1毫米到1微米，相比之下头发的直径大约是50微米。MEMS传感器主要优点是体积小、重量轻、功耗低、可靠性高、灵敏度高、易于集成等，是微型传感器的主力军，正在逐渐取代传统机械传感器，在各个领域几乎都有研究，不论是消费电子产品、汽车工业、甚至航空航天、机械、化工及医药等各领域。常见产品有压力传感器，加速度计，陀螺，静电致动光投影显示器，DNA扩增微系统，催化传感器。MEMS的快速发展是基于MEMS之前已经相当成熟的微电子技术、集成电路技术及其加工工艺。 MEMS往往会采用常见的机械零件和工具所对应微观模拟元件，例如它们可能包含通道、孔、悬臂、膜、腔以及其它结构。然而，MEMS器件加工技术并非机械式。相反，它们采用类似于集成电路批处理式的微制造技术。批量制造能显著降低大规模生产的成本。若单个MEMS传感器芯片面积为5 mm x 5 mm，则一个8英寸(直径20厘米)硅片(wafer)可切割出约1000个MEMS传感器芯片（图1），分摊到每个芯片的成本则可大幅度降低。因此MEMS商业化的工程除了提高产品本身性能、可靠性外，还有很多工作集中于扩大加工硅片半径（切割出更多芯片），减少工艺步骤总数，以及尽可能地缩传感器大小。图1. 8英寸硅片上的MEMS芯片（5mm X 5mm）示意图图2. 从硅原料到硅片过程。硅片上的重复单元可称为芯片（chip 或die）。MEMS需要专门的电子电路IC进行采样或驱动，一般分别制造好MEMS和IC粘在同一个封装内可以简化工艺，如图3。不过具有集成可能性是MEMS技术的另一个优点。正如之前提到的，MEMS和ASIC (专用集成电路)采用相似的工艺，因此具有极大地潜力将二者集成，MEMS结构可以更容易地与微电子集成。然而，集成二者难度还是非常大，主要考虑因素是如何在制造MEMS保证IC部分的完整性。例如，部分MEMS器件需要高温工艺，而高温工艺将会破坏IC的电学特性，甚至熔化集成电路中低熔点材料。MEMS常用的压电材料氮化铝由于其低温沉积技术，因为成为一种广泛使用post-CMOS compatible（后CMOS兼容）材料。虽然难度很大，但正在逐步实现。与此同时，许多制造商已经采用了混合方法来创造成功商用并具备成本效益的MEMS 产品。一个成功的例子是ADXL203，图4。ADXL203是完整的高精度、低功耗、单轴/双轴加速度计，提供经过信号调理的电压输出，所有功能（MEMS & IC）均集成于一个单芯片中。这些器件的满量程加速度测量范围为±1.7 g，既可以测量动态加速度（例如振动），也可以测量静态加速度（例如重力）。图3. MEMS与IC在不同的硅片上制造好了再粘合在同一个封装内图4. ADXL203（单片集成了MEMS与IC）通信/移动设备图5. 智能手机简化示意图以智能手机为主的移动设备中，应用了大量传感器以增加其智能性，提高用户体验。这些传感器并非手机等移动/通信设备独有，在本文以及后续文章其他地方所介绍的加速度、化学元素、人体感官传感器等可以了解相关信息，在此不赘叙。此处主要介绍通信中较为特别的MEMS器件，主要为与射频相关MEMS器件。通信系统中，大量不同频率的频带（例如不同国家，不同公司间使用不同的频率，2G，3G，LTE，CDMD以及蓝牙，wifi等等不同技术使用不同的通信频率）被使用以完成通讯功能，而这些频带的使用离不开频率的产生。声表面波器件，作为一种片外(off-chip)器件，与IC集成难度较大。表面声波（SAW）滤波器曾是手机天线双工器的中流砥柱。2005年，安捷伦科技推出基于MEMS体声波（BAW）谐振器的频率器件（滤波器），该技术能够节省四分之三的空间。BAW器件不同于其他MEMS的地方在于BAW没有运动部件，主要通过体积膨胀与收缩实现其功能。（另外一个非位移式MEMS典型例子是依靠材料属性变化的MEMS器件，例如基于相变材料的开关，加入不同电压可以使材料发生相变，分别为低阻和高阻状态，详见后续开关专题）。得益于AlN氮化铝压电材料的沉积技术的巨大进步，AlN FBAR已经被运用在iphone上作为重要滤波器组件。下图为FBAR和为SMR (Solidly Mounted Resonator)。其原理主要通过固体声波在上下表面反射形成谐振腔。图6. FBAR示意图，压电薄膜悬空在腔体至上图7. SMR示意图(非悬空结构，采用Bragg reflector布拉格反射层) （SAW/FBAR设备的工作原理及使用范例）图8. 固体声波在垂直方向发生反射，从而将能量集中于中间橙色的压电层中如果所示，其中的红色线条表示震动幅度。固体声波在垂直方向发生反射，从而将能量集中于中间橙色的压电层中。顶部是与空气的交界面，接近于100%反射。底部是其与布拉格反射层的界面，无法达到完美反射，因此部分能量向下泄露。图9. 实物FBAR扫描电镜图实物FBAR扫描电镜图。故意将其设计成不平行多边形是为了避免水平方向水平方向反射导致的谐振，如果水平方向有谐振则会形成杂波。图10. 消除杂波前后等效导纳上图所示为消除杂波前后等效导纳（即阻抗倒数，或者简单理解为电阻值倒数）。消除杂波后其特性曲线更平滑，效率更高，损耗更小，所形成的滤波器在同频带内的纹波更小。图11. 若干FBAR连接起来形成滤波器图示为若干FBAR连接起来形成滤波器。右图为封装好后的FBAR滤波器芯片及米粒对比，该滤波器比米粒还要小上许多。可穿戴/植入式领域图12. 用户与物联网可穿戴/植入式MEMS属于物联网IoT重要一部分，主要功能是通过一种更便携、快速、友好的方式（目前大部分精度达不到大型外置仪器的水平）直接向用户提供信息。可穿戴/应该说是最受用户关注，最感兴趣的话题了。大部分用户对汽车、打印机内的MEMS无感，这些器件与用户中间经过了数层中介。但是可穿戴/直接与用户接触，提升消费者科技感，更受年轻用户喜爱。该领域最重要的主要有三大块：消费、健康及工业，我们在此主要讨论更受关注的前两者。消费领域的产品包含之前提到的健身手环，还有智能手表等。健康领域，即医疗领域，主要包括诊断，治疗，监测和护理。比如助听、指标检测（如血压、血糖水平），体态监测。MEMS几乎可以实现人体所有感官功能，包括视觉、听觉、味觉、嗅觉（如Honeywell电子鼻）、触觉等，各类健康指标可通过结合MEMS与生物化学进行监测。MEMS的采样精度，速度，适用性都可以达到较高水平，同时由于其体积优势可直接植入人体，是医疗辅助设备中关键的组成部分。传统大型医疗器械优势明显，精度高，但价格昂贵，普及难度较大，且一般一台设备只完成单一功能。相比之下，某些医疗目标可以通过MEMS技术，利用其体积小的优势，深入接触测量目标，在达到一定的精度下，降低成本，完成多重功能的整合。以一些MEMS项目为例，通过MEMS传感器对体内某些指标进行测量，同时MEMS执行器（actuator）可直接作用于器官或病变组织进行更直接的治疗，同时系统可以通过MEMS能量收集器进行无线供电，多组单元可以通过MEMS通信器进行信息传输。图13. MEMS实现人体感官功能其他领域投影仪投影仪所采用的MEMS微镜如图14、15所示（Designing MEMS-based DLP pico projectors），其中扫描电镜图则是来自于TI的Electrostatically-driven digital mirrors for projection systems。每个微镜都由若干锚anchor或铰链hinge支撑，通过改变外部激励从而控制同一个微镜的不同锚/铰链的尺寸从而微镜倾斜特定角度，将入射光线向特定角度反射。大量微镜可以形成一个阵列从而进行大面积的反射。锚/铰链的尺寸控制可以通过许多方式实现，一种简单的方式便是通过加热使其热膨胀，当不同想同一个微镜的不同锚/铰链通入不同电流时，可以使它们产生不同形变，从而向指定角度倾斜。TI采用的是静电驱动方式，即通入电来产生静电力来倾斜微镜。图14 微镜的SEM示意图图15 微镜结构示意图德州仪器的数字微镜器件(DMD)，广泛应用于商用或教学用投影机单元以及数字影院中。每16平方微米微镜使用其与其下的CMOS存储单元之间的电势进行静电致动。灰度图像是由脉冲宽度调制的反射镜的开启和关闭状态之间产生的。颜色通过使用三芯片方案(每一基色对应一个芯片)，或通过一个单芯片以及一个色环或RGB LED光源来加入。采用后者技术的设计通过色环的旋转与DLP芯片同步，以连续快速的方式显示每种颜色，让观众看到一个完整光谱的图像。图16 微镜反射光线示意图MEMS 加速度计加速度传感器是最早广泛应用的MEMS之一。MEMS，作为一个机械结构为主的技术，可以通过设计使一个部件(图15中橙色部件)相对底座substrate产生位移（这也是绝大部分MEMS的工作原理），这个部件称为质量块（proof mass）。质量块通过锚anchor，铰链hinge，或弹簧spring与底座连接。绿色部分固定在底座。当感应到加速度时，质量块相对底座产生位移。通过一些换能技术可以将位移转换为电能，如果采用电容式传感结构（电容的大小受到两极板重叠面积或间距影响），电容大小的变化可以产生电流信号供其信号处理单元采样。通过梳齿结构可以极大地扩大传感面积，提高测量精度，降低信号处理难度。加速度计还可以通过压阻式、力平衡式和谐振式等方式实现。图17 MEMS加速度计结构示意图图18 MEMS加速度计中位移与电容变化示意图打印喷嘴一种设计精巧的打印喷嘴如下图所示。两个不同大小的加热元件产生大小不一的气泡从而将墨水喷出。具体过程为：1，左侧加热元件小于右侧加热元件，通入相同电流时，左侧产生更多热量，形成更大气泡。左侧气泡首先扩大，从而隔绝左右侧液体，保持右侧液体高压力使其喷射。喷射后气泡破裂，液体重新填充该腔体。图19. 采用气泡膨胀的喷墨式MEMS开关/继电器MEMS继电器与开关。其优势是体积小（密度高，采用微工艺批量制造从而降低成本），速度快，有望取代带部分传统电磁式继电器，并且可以直接与集成电路IC集成，极大地提高产品可靠性。其尺寸微小，接近于固态开关，而电路通断采用与机械接触（也有部分产品采用其他通断方式），其优势劣势基本上介于固态开关与传统机械开关之间。MEMS继电器与开关一般含有一个可移动悬臂梁，主要采用静电致动原理，当提高触点两端电压时，吸引力增加，引起悬臂梁向另一个触电移动，当移动至总行程的1/3时，开关将自动吸合（称之为pull in现象）。生物试验类MEMS器件由于其尺寸接近生物细胞，因此可以直接对其进行操作。图20. MEMS操作细胞示意图NEMS（纳机电系统）NEMS（Nanoelectromechanical systems, 纳机电系统）与MEMS类似，主要区别在于NEMS尺度/重量更小，谐振频率高，可以达到极高测量精度(小尺寸效应)，比MEMS更高的表面体积比可以提高表面传感器的敏感程度,(表面效应)，且具有利用量子效应探索新型测量手段的潜力。首个NEMS器件由IBM在2000年展示, 如图5所示。器件为一个 32X32的二维悬臂梁（2D cantilever array）。该器件采用表面微加工技术加工而成（MEMS中采用应用较多的有体加工技术，当然MEMS也采用了不少表面微加工技术，关于微加工技术将会在之后的专题进行介绍）。该器件设计用来进行超高密度，快速数据存储，基于热机械读写技术（thermomechanical writing and readout），高聚物薄膜作为存储介质。该数据存储技术来源于AFM(原子力显微镜)技术，相比磁存储技术，基于AFM的存储技术具有更大潜力。快速热机械写入技术（Fast thermomechanical writing）基于以下概念（图6），‘写入’时通过加热的针尖局部软化/融化下方的聚合物polymer，同时施加微小压力，形成纳米级别的刻痕，用来代表一个bit。加热时通过一个位于针尖下方的阻性平台实现。对于‘读’，施加一个固定小电流，温度将会被加热平台和存储介质的距离调制，然后通过温度变化读取bit。 而温度变化可通过热阻效应（温度变化导致材料电阻变化）或者压阻效应（材料收到压力导致形变，从而导致导致材料电阻变化）读取。图21. IBM 二维悬臂梁NEMS扫描电镜图（SEM）其针尖小于20nm图22.快速热机械写入技术示意图其他参考文献：1. M. Despont, J. Brugger, U. Drechsler, U. Dürig, W. Häberle, M. Lutwyche, H. Rothuizen, R. Stutz, R. Widmer, G. Binnig, H. Rohrer, P. Vettiger, VLSI-NEMS chip for parallel AFM data storage, Sensors and Actuators A: Physical, Volume 80, Issue 2, 10 March 2000, Pages 100-107, ISSN 0924-4247, VLSI-NEMS chip for parallel AFM data storage.2. M. Despont, J. Brugger, U. Drechsler, U. Dürig, W. Häberle, M. Lutwyche, H. Rothuizen, R. Stutz, R. Widmer, G. Binnig, H. Rohrer, P. Vettiger, VLSI-NEMS chip for AFM data storage, Technical Digest 12th IEEE Int. Micro Electro Mechanical Systems Conf. MEMS ' 99, Orlando, FL, January 1999, IEEE, Piscataway, 1999, pp. 564–569.3. Fan-Gang Tseng, Chang-Jin Kim and Chih-Ming Ho, "A high-resolution high-frequency monolithic top-shooting microinjector free of satellite drops - part I: concept, design, and model," inJournal of Microelectromechanical Systems, vol. 11, no. 5, pp. 427-436, Oct 2002.4. Sensors for Wearable Electronics & Mobile Healthcare5. Martín, F. Bonache, J. Application of RF-MEMS-Based Split Ring Resonators (SRRs) to the Implementation of Reconfigurable Stopband Filters: A Review. Sensors2014, 14, 22848-22863.（ADXL203 精密±1.7g 双轴iMEMS® 加速度计数据手册及应用电路，http://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADXL103_203.pdf）（Andreas C. Fischer Fredrik Forsberg Martin Lapisa Simon J. Bleiker Göran Stemme Niclas Roxhed Frank Niklaus，Integrating MEMS and ICs，Microsystems & Nanoengineering, 2015, Vol.1. Integrating MEMS and ICs : Microsystems & Nanoengineering）

热失重分析仪是一种重要的材料表征工具，它能够提供有关材料性质的重要信息，如热稳定性、分解行为和反应动力学等。本文将介绍热失重分析仪的工作原理、设备构成、实验流程以及数据分析等方面的内容。上海和晟 HS-TGA-101 热失重分析仪热失重分析仪主要利用样品在加热过程中质量的损失来分析其热性质。仪器通过高精度的称量装置，实时监测样品在加热过程中的质量变化，并将质量信号转化为电信号。这些电信号进一步被数据采集装置转化为可分析的数据，从而得到样品的热失重曲线。热失重分析仪的主要组成部分包括称量装置、加热装置和数据采集装置。称量装置负责样品的质量测量，要求具有极高的精度和稳定性；加热装置则为样品提供加热环境，要求具备可调的加热速率和温度范围；数据采集装置则负责将质量信号转化为电信号，并进行进一步的数据处理和输出。实验流程一般包括以下几个步骤：首先，将样品放置在称量装置中并设置加热装置参数；然后开始加热，同时数据采集装置开始工作；在加热过程中，持续观察并记录样品的质量变化；最后，通过数据处理软件对数据进行处理和分析。在实验过程中，需要注意安全事项。首先，要确保实验室内有良好的通风系统，避免长时间处于高温环境下；其次，要随时观察样品的状态变化，避免发生意外情况；最后，在实验结束后，要对设备进行及时清洗和维护，确保设备的正常运行。数据分析是热失重分析仪的重要环节。通过对热失重曲线的分析，可以得出样品的热稳定性、分解行为和反应动力学等方面的信息。通过对这些数据的处理和分析，可以得出样品在不同条件下的性能表现，为材料的优化设计和改性提供理论支持。综上所述，热失重分析仪是一种重要的材料表征工具，它可以提供有关材料性质的重要信息。通过了解热失重分析仪的工作原理、设备构成、实验流程以及数据分析等方面的内容，我们可以更好地理解和应用这一技术。热失重分析仪在材料科学、化学、生物学等领域具有广泛的应用价值，对于科研工作者来说具有重要的意义。

p 　　3D传感器能够更好的创建真实世界物体的3D模型，但是消费级的设备通常只能处理小型设备，或者以较低的分辨率进行扫描。现在德国的科研机构Fraunhofer透露了全新的3D传感器，能够使用远红外光更清晰的捕捉对象和人物，每秒能够拍摄36张三维图片。 /p p style=" text-align: center " img title=" be0a50c8c076eef_meitu_1.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/723ffa07-63fa-4a93-9bbb-8723b9e3d053.jpg" / p 　　相比较其他3D传感器，Fraunhofer的设备功能更像是微软的Kinect，能够在扫描区域投影出一个看不见的近红外图形，所开发的近红外投影仪能够在不同图形中进行切换，从而测量图形点到近红外投影仪的距离。然后通过软件能够对其进行分析从而创建三维图像，整个转换过程在毫秒时间完成。 /p p 　　捕捉的每张图片都有1000*1000像素，彩色相机拍摄的数张照片通过整合形成彩色的物体轮廓。每秒能够捕捉36张这种3D帧，这款设备能够迅速创建移动、彩色三维的图片，意味着设备能够很好的在扫描质量和速度上平衡。 /p /p