高精度线形位移台

“坐标”这个概念源于解析几何，其基本思想是构建坐标系，将点与实数联系起来，进而可以将平面上的曲线用代数方程表示。坐标的概念应用到工业生产中解决了大量实际问题，例如，坐标测量机可采集被测工件表面上的被测点的坐标值，并投射到空间坐标系中，构建工件的空间模型等诸多案例。坐标测量机还被用于产品质量控制，测量磨损，制造精度，产品形貌，对称性，角度等工业产品参数，因此需要非常高的移动精度，才能确保测量的准确性。德国attocube公司推出的IDS3010皮米精度位移测量激光干涉仪就是辅助坐标测量机提高测量精度的有力手段。图1 皮米精度位移测量激光干涉仪IDS3010IDS3010皮米精度位移测量激光干涉仪是如何帮助坐标测量机实现高精度的呢？图2 IDS3010激光干涉仪集成到坐标测量机探测臂上通常坐标测量机要求探测臂位移精度高于1微米，现在坐标测量机位移反馈大多是通过玻璃分划尺来实现的。玻璃分划尺是常用的一种位置测量的方法，分划尺在坐标测量机上位于龙门处，一般情况下，采用玻璃分划尺探测的不是探测臂本身，而是坐标测量机龙门处的位置变化。实际上， 坐标测量机的探测臂与龙门之间有一定长度的距离，它们的位置变化会因存在例如振动、位置差等而有所不同，因此只凭借龙门处位置变化来判断真实的位移反馈是不准确的，影响到实际样品的测量精度。图3 IDS3010激光干涉仪集成到坐标测量机上。坐标测量机通过干涉仪探头的配合，可反馈探测臂的位移。德国attocube公司的IDS3010皮米精度位移测量激光干涉仪通过非接触式方法测量，可以直接测量探测臂的运动，避免龙门处探测误差，实现高精度测量。如图3，激光探头位于坐标测量机侧边，M12/C7.6激光探头出射的激光可以被探测臂上的反射镜（直径3mm）反射回激光探头，IDS3010干涉仪通过分析干涉信号从而进行位置测量。探测臂能够移动0.8米距离，移动精度达到10微米。干涉仪能够实时测量该探测臂的位移以及振动等信息。图4 IDS3010实时位置测量软件WAVE测量数据。扩展图为中间区域的数据放大。IDS3010配置的软件WAVE可以实时观测与保存测量数据。如图4，坐标测量机的运动数据被测量并记录。图中所示，前15秒与终10秒间的数据是0.8m距离的往复运动。中间时间的数据看似没有变化，但通过WAVE软件的放大功能，我们发现中间时间的探测臂其实进行了10微米的步进运动。同时，通过WAVE软件我们也可以观测到步进运动的详细变化过程。每一个步进大约2秒，在运动初始的时候位移有超过，在大约0.4秒的短时间内位移被调整为10微米的步进长度。而在步进的末尾，也有小幅的位置噪音，该噪音一般是由于振动引入。这对于探测样品位移以及振动信息具有重大意义。IDS3010技术特点：IDS3010皮米精度位移测量激光干涉仪具有体积小、适合集成到工业应用与同步辐射应用中的特点，同时，测量精度高，分辨率高达1 pm，是适合工业集成与工业网络无缝对接的理想产品。除与坐标测量机结合使用外，在工业中的其他应用实例也非常广泛，包括闭环位移反馈系统搭建、振动测量、轴承误差测量等等。+ 测量精度高，分辨率高达1 pm+ 测量速度快，采样带宽10MHz+ 样品大移动速度 2m/s+ 光纤式激光探头尺寸小，灵活性高+ 兼容超高真空，低温，强辐射等端环境+ 其可靠与稳定+ 环境补偿单元，不同湿度、压力环境中校正反射率参数提高测量精度+ 多功能实时测量界面，包含HSSL、AquadB、CANopen、Profibus、EtherCAT、Biss-C等界面相关产品及链接：1、皮米精度位移激光干涉器attoFPSensor：http://www.instrument.com.cn/netshow/C159543.htm2、EcoSmart Drive系列纳米精度位移台：http://www.instrument.com.cn/netshow/C168197.htm3、低温强磁场纳米精度位移台：http://www.instrument.com.cn/netshow/C80795.htm

光纤通信因其具有高带宽、低损耗、重量轻、体积小、成本低、抗电磁干扰等优点，已成为现代信息社会的支柱。同时，传统的微波无线技术也展现出了有效的泛在感知与接入能力。而将上述两种技术进行有机融合，则诞生了微波光子学。微波光子学为电子传感和通信系统提供了上述优势，但与非线性光学领域不同的是，到目前为止，电光器件需要经典调制场，其变化由电子或热噪声而不是量子涨落控制。从理论到实际的量子通讯不仅需要用于量子纠缠的组件，而且还需要一个低损耗和鲁棒性很好的网络来做进一步的数据分发和传输。超导处理器与光通信网络的接口问题是量子领域的一个开放性问题，也是目前面临的大挑战。近期，奥地利科学技术研究所（位于奥地利克洛斯特纽堡）的约翰内斯芬克小组提出了一个可能的解决办法。他们通过使用纳米机械传感器将双向和芯片可伸缩转换器的超导电路集成到大规模光纤网络中开辟了一条道路（如图一所示）。文章中介绍了一种可在毫开尔文环境下工作的腔电光收发器，其模式占用率低至0.025± 0.005噪声光子。其系统是基于铌酸锂回音壁模式谐振器，通过克尔效应与超导微波腔共振耦合。对于1.48 mw的大连续波泵浦功率，演示了X波段微波到C波段电信光的双向单边带转换，总（内部）效率为0.03%（0.7%），附加输出转换噪声为5.5光子（如图二所示）。10.7兆赫的高带宽与观测到的1.1兆赫噪声光子的非常慢的加热速率相结合使量子有限脉冲微波光学转换触手可及。该装置具有通用性和与超导量子比特兼容的特点，为实现微波场与光场之间的快速、确定的纠缠分布、超导量子比特的光介导远程纠缠以及新的多路低温电路控制和读出策略开辟了道路。图一：实验装置示意图图二：转换噪声与模式布居结果在10mK温度下，实现转换的关键是：光纤与微波芯片的对准和稳定连接需要一套用于x、y和z精密移动的位移台。实验中使用了attocube公司的 ANPx101/RES/LT-linear x-nanopositioner，ANPz101/RES/LT-linear z-nanopositioner，ANPx101/ULT/RES+/HV-Linear x-Nanopositioner和ANPz102/ULT/RES+/HV-linear z-nanopositioner系列mk环境兼容的位移台。attocube公司是上著名的端环境纳米精度位移器制造商，已为全科学家生产了4000多套位移系统，用户遍及全球著名的研究所和大学。它生产的位移器设计紧凑，体积小，种类包括线性XYZ线性位移器、大角度倾角位移器、360度旋转位移器和纳米精度扫描器。图三 attocube低温强磁场位移器，扫描器，及3DR旋转台低温mK纳米精度位移台技术特点如下： 参考文献:[1] Nature Communications 11, 4460 (2020) [2] PRX Quantum 1, 020315 (2020)

nature：二维磁性材料的磁结构与相关特性研究关键词：二维铁磁材料；低温纳米精度位移台；反铁磁态；二次谐波 近年来，二维磁性材料在国际上成为备受关注的研究热点。近日，中国与美国的研究团队合作，在二维磁性材料双层三碘化铬中观测到源于层间反铁磁结构的非互易二次谐波非线性光学响应，并揭示了三碘化铬中层间反铁磁耦合与范德瓦尔斯堆叠结构的关联。同时，研究团队发现双层反铁磁三碘化铬的二次谐波信号相比于过去已知的磁致二次谐波信号（例如氧化铬Cr2O3），在响应系数上有三个以上数量的提升，比常规铁磁界面产生的二次谐波更是高出十个数量。利用这一强烈的二次谐波信号，团队成功揭示双层三碘化铬的原胞层堆叠结构的对称性。图一 双层三碘化铬的二次谐波光学显微图 运用光学二次谐波这一方法来探测二维磁性材料的磁结构与相关特性是此实验的关键。团队利用自主研发搭建的无液氦可变温强磁场显微光学扫描成像系统，完成了关键数据的探测。值得指出的是，该无液氦可变温强磁场显微光学扫描成像系统采用德国attocube公司的低温强磁场纳米精度位移台和低温扫描台来实现样品的位移和扫描。德国attocube公司是上著名的端环境纳米精度位移器制造商。公司已为全科学家生产了4000多套位移系统，用户遍及全球著名的研究所和大学。它生产的位移器设计紧凑，体积小，种类包括线性XYZ线性位移器、大角度倾角位移器、360度旋转位移器和纳米精度扫描器。图二 attocube低温强磁场位移器、扫描器attocube低温位移台技术特点如下：参考文献:Sun, Z., Yi, Y., Song, T. et al. Giant nonreciprocal second-harmonic generation from antiferromagnetic bilayer CrI3. Nature 572, 497–501 (2019). nature：石墨烯摩尔超晶格可调超导特性研究关键词：石墨烯 超晶格 高温超导高温超导性机制是凝聚态物理领域世纪性的课题。这种超导性被认为会在以Hubbard模型描述的掺杂莫特缘体中出现。近期，美国和中国的国际科研团队合作在nature上报道了在ABC-三层石墨烯（TLG）以及六方氮化硼（hBN）摩尔超晶格中发现可调超导性特征。研究人员通过施加垂直位移场，发现ABC-TLG/hBN超晶格在20K的温度下表现出莫特缘态。进一步通过冷却操作发现，在温度低于1K时，该异质结的超导特特性开始出现。通过进一步调控垂直位移场，研究人员还成功实现了超导体-莫特缘体-金属相的转变。 图1.德国attocube公司低温mK纳米旋转台电学输运工作的测量是在进行仔细的信号筛选后，本底温度为40mK的稀释制冷机内进行的。值得指出的是，样品的面内测量需要保证样品方向与磁场方向平行，这必须要求能够在低温（40mK）环境下实现良好且工作的旋转台来移动样品，确保样品与磁场方向平行。实验中使用了德国attocube公司的mK纳米精度旋转台（如图1所示）。Attocube公司可提供水平和竖直方向的旋转台，使样品与单轴线管的超导磁场方向的夹角调整为任意角度。通过电学输运结果，证实了样品中存在超导体-莫特缘体-金属相的转变（结果如图2所示），为三层石墨烯/氮化硼的超晶格超导理论模型（Habbard model）以及与之相关的反常超导性质和新奇电子态的研究提供了模型系统。 图2. ABC-TLG/hBN的超导性图左低温双轴旋转台；图右下：石墨烯/氮化硼异质节的超导性测量测试结果，样品通过attocube的mK适用旋转台旋转后方向与磁场方向平行参考文献：Guorui CHEN et al, Signatures of tunable superconductivity in a trilayer graphene moiré superlattice, Nature, 572, 215-219 (2019) nature：分数量子霍尔效应区的非线性光学研究关键词：量子霍尔效应 四波混频 化激元设计光学光子之间的强相互作用是量子科学的一项重要挑战。来自瑞士苏黎世联邦理工学院（Institute of Quantum Electronics, ETH Zürich, Zürich,）的研究团队在光学腔中嵌入一个二维电子系统的时间分辨四波混频实验，证明当电子初始处于分数量子霍尔态时，化激元间的相互作用会显著增强。此外，激子-电子相互作用导致化子-化激元的生成，还对增强系统非线性光学响应发挥重要作用。该研究有助于促进强相互作用光子系统的实现。值得指出的是，该实验在温度低于100mK的环境下进行，使用德国attocube公司的低温mK环境纳米精度位移台来实现物镜的移动和聚焦。参考文献:Knüppel, P., Ravets, S., Kroner, M. et al. Nonlinear optics in the fractional quantum Hall regime. Nature 572, 91–94 (2019). Science：NV center在加压凝聚态系统中的量子传感研究关键词：NV色心 量子传感器压力引起的影响包括平面内部性质变化与量子力学相转变。由于高压仪器内产生巨大的压力梯度，例如金刚石腔，常用的光谱测量技术受到限制。为了解决这一难题，巴黎十一大学，香港中文大学和加州伯克利大学的研究团队研发了一款新型纳米尺度传感器。研究者把量子自旋缺陷集成到金刚石压腔中来探测端压力和温度下的微小信号，这样空间分辨率不会受到衍射限限制。为此加州伯克利大学团队采用了德国attocube公司的与光学平台高度集成的闭循环低温恒温器- attoDRY800来进行试验，其中包含了attocube公司的低温纳米精度位移台，以此来实现快速并且控制金刚石压强的移动以及测量实验。参考文献：[1] S. Hsieh et al., Science, Vol. 366, Issue 6471, pp. 1349-1354 (2019) [2] M. Lesik, et al., Science, Vol. 366, Issue 6471, pp. 1359-1362 (2019)[3] K. Yau Yip et al., Science, Vol. 366, Issue 6471, pp. 1355-1359 (2019)

p style="text-align: justify text-indent: 2em "strong仪器信息网讯 /strong2019年3月21日，由钢研纳克检测技术股份有限公司(以下简称：钢研纳克)牵头的国家重大仪器专项strong《高精度双曲面线性离子阱的研制与应用》/strong项目启动会在钢研纳克永丰产业基地召开。中国工程院院士、中国钢研科技集团王海舟教授，科技部高技术中心刘进长研究员、赵春洋博士，项目责任专家中国科学院电工研究所副所长韩立研究员，国务院国有资产管理委员会王祥磊处长，中国钢研科技集团王臣副总经理，钢研纳克检测技术股份有限公司高宏斌董事长等有关领导、专家和项目合作单位成员代表40余人参加了本次启动会，会议由钢研纳克检测技术股份有限公司鲍磊副总经理主持。/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/431dea2f-8030-4a23-9daf-f8d62d004b6e.jpg" style="width: 600px height: 400px " title="640.jpeg" width="600" height="400" border="0" vspace="0" alt="640.jpeg"//pp style="text-align: center "图1 会议在钢研纳克永丰产业基地召开/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/91c22348-cef8-4c74-b3d8-f87a0e259768.jpg" style="width: 600px height: 400px " title="640-2.jpeg" width="600" height="400" border="0" vspace="0" alt="640-2.jpeg"//pp style="text-align: center "图2 中国钢研科技集团王臣副总经理致欢迎词/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/d2af2973-8ad6-4d1d-9d58-b9c28d22ad0c.jpg" style="width: 600px height: 407px " title="640-3.jpeg" width="600" height="407" border="0" vspace="0" alt="640-3.jpeg"//pp style="text-align: center "图3 王祥磊处长代表国务院国资委讲话/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/3349bd67-0f87-44ec-9f9e-7c146573cc3a.jpg" style="width: 600px height: 449px " title="640-4.jpeg" width="600" height="449" border="0" vspace="0" alt="640-4.jpeg"//pp style="text-align: center "图4 科技部高技术中心刘进长研究员做政策宣贯/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/e09647ea-ca7b-4c91-97f7-e709aca794f8.jpg" style="width: 600px height: 400px " title="640-5.jpeg" width="600" height="400" border="0" vspace="0" alt="640-5.jpeg"//pp style="text-align: center "图5 项目责任专家韩立研究员讲解技术管理规范/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/0bd9616f-0ada-45b8-bbd6-9fc201c5f4dc.jpg" style="width: 600px height: 451px " title="640-6.jpeg" width="600" height="451" border="0" vspace="0" alt="640-6.jpeg"//pp style="text-align: center "图6 王海舟院士审核项目实施方案/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/b0db13a9-e110-4f4a-987d-c0ebefbdff6b.jpg" style="width: 600px height: 400px " title="640-7.jpeg" width="600" height="400" border="0" vspace="0" alt="640-7.jpeg"//pp style="text-align: center "图7 项目负责人李明博士汇报项目总体情况/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/57c4fe92-9628-459f-a955-a9918c2b3722.jpg" style="" title="640-8.jpeg"//pp style="text-align: center "图8 与会的领导专家讨论项目/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/ca35f8ca-8280-4ab7-a01b-bd46bf958f02.jpg" style="" title="640-9.jpeg"//pp style="text-align: center "图9 钢研纳克永丰基地工程化、产业化现场参观/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/0e7cf735-33b7-4bb9-ae6f-06e34796df19.jpg" style="width: 600px height: 316px " title="640-10.jpeg" width="600" height="316" border="0" vspace="0" alt="640-10.jpeg"//pp style="text-align: center text-indent: 2em "span style="text-indent: 2em "图10 与会代表合影/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "钢研纳克将联合各个项目单位，力争在项目周期之内突破高精度双曲面线性离子阱研制的关键技术，研制出具有国际先进水平的系列产品，在国内有影响力的研究机构中开展应用示范，并工程化和产业化，以打破国外的垄断，完善我国质谱领域的产业链。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "《高精度双曲面线性离子阱的研制与应用》项目也是钢研纳克继2011年承担《ICP痕量分析仪的研制与应用》之后，在质谱领域获得科技部支持的第二个国家重大仪器专项，也是钢研纳克牵头承担的第一个关键部件的国家重大仪器专项。/ppbr//p

2022年10月25日 ，测序解决方案开发商PacBio（纳斯达克股票代码：PACB）宣布将对 Onso™ 测序系统进行外部测试。这一创新的台式短读长 DNA 测序平台通过利用 PacBio独特的结合测序（SBB）技术有望达到惊人的准确率水平。PacBio 总裁兼首席执行官 Christian Henry表示：“我们很高兴看到研究人员将如何利用我们期望 Onso 系统提供的突破性测序准确性。Onso 推出后，PacBio 预计将成为市面上唯一一家能够同时提供高精度、原生短读和长读测序技术的公司，这将使我们能够为客户的挑战提供更完整的解决方案。Onso 测序系统旨在提供高度准确的测序读数，支持可扩展、灵活和成本优化的操作，并使客户对他们的科学更有信心。该系统旨在改变基因组学行业的游戏规则，我们很高兴开始向我们的测试合作伙伴提供测试系统。”Onso 测序系统在设计上与目前短读测序仪的丰富产品生态系统相兼容，并支持多样化的文库制备类型、单细胞分析方案、全基因组测序和其他靶向测序应用，如扩增子和杂交捕获Panel。预计每次运行可提供5亿条 reads，并提供200和300个测序循环试剂盒，实现双端和单端测序，每套系统的美国上市价格为25.9万美元。PacBio 首席运营官 Mark Van Oene表示：“我们相信差异化的准确性和工作流程将使科学家们能够通过 Onso 比市场上其他短读测序平台在相同的数据通量下处理更多的样本。Onso 测序系统有望带来数据质量和效率的新标准，可以更好地审视基因组，而无需过度测序和复杂的纠错方法。在肿瘤学研究应用中，我们很高兴能展示 Onso 在研究遗传变异和推进诊断工具发展方面的非凡敏感性和特异性，以改善治疗方案选择和复发监控。”Broad研究所首席基因组学官兼基因组学平台高级主任Stacey Gabriel 博士表示：“我们很高兴看到测序技术领域的持续创新。随着我们继续完善基因组的目标区域，这些区域孕育着可操作的和其他临床相关的变体，提高准确性和调用挑战性变体的能力将特别重要。”Corteva Agriscience 基因组学技术经理Gina Zastrow-Hayes 博士表示：“PacBio 公司新的 Onso 系统的高精确度为农业生物技术带来了新的机遇。我们期待着将该技术引入 Corteva，并将其应用于基因编辑特异性分析等可以从提高准确性中受益的应用。”PacBio 还在其网站上发布了一份演示文稿，提供了关于 Onso系统的更多细节。有兴趣的人士可以阅读 PacBio 的投资者关系网站上的演示文稿，以及产品信息。PacBio 还在其网站上发布了一份演示文稿，提供了关于 Onso系统的更多细节。有兴趣的人士可以阅读 PacBio 的投资者关系网站上的演示文稿，以及产品信息。

可在几百米的光纤中测出小至0.1毫米的误差，较国外垄断产品，测量分辨率提高了1600倍，相位精度提高了10倍̷̷记者19日从南京航空航天大学获悉，该校研发的我国首台超高精度光矢量分析仪问世。　　超高精度光矢量分析仪就像“火眼金睛”，从家用光纤路由器到航天飞船等大量应用的光学器件领域都需要用到它。它可以对光器件的两个最关键指标——幅度响应和相位响应进行精确测量，从而在研发和应用中掌握其性能。第一代仪器仅能测量幅度响应，第二代仪器可以同时测量幅度响应和相位响应，但目前全球仅有美国纳斯达克上市公司LUNA的OVA5000一款产品，并且其高精度版不对我国销售。　　2010年，南京航空航天大学潘时龙教授开始筹建微波光子学实验室。他带领团队在研究中发现，国外光矢量分析仪采用“以光测光”的办法，费时费力而且精度不高，自主研发的光矢量分析仪采用“以电测光”的方法，把光信号转换为微波信号。课题组先后掌握了光频梳通道化技术、平衡光电探测技术和新型电光调制技术，基本攻克了相关的技术难点。该光矢量分析仪的第二代样机先后被中科院半导体所、江苏光扬光电等十余家单位试用 还帮助某海军单位实现了光纤干涉器的自动化测量，测量精度提高10倍，节省成本一半以上。

高精度土壤养分快速检测仪（高精度土壤養分快速檢測儀）是由山东云唐生产研发的用于测定土壤中养分含量的仪器，目前采购模式均为单一来源采购 。咨询客服均有优惠！山东云唐智能科技有限公司旗下另有山东云泽精密仪器有限公司、山东蓝虹光电科技有限公司，一共只此三家，其余皆不属于云唐公司体系，请知晓！高精度土壤养分快速检测仪如何指导土壤修复要想进行土壤的污染修复工作，就要了解土壤，对土壤进行全方位的检测，土壤团粒结构特别不稳定，容易受到外界环境比如施肥的影响，我们现在使用的化肥大部分都是酸性的，这样的土地上作物是无法健康成长的，土壤养分检测仪可以检测土壤中的各种成分，了解土壤的养分状况，从而依据作物的种植种类数据进行对比分析，找出合理的施肥用料配方，依据配方对土壤进行改良，从而提升作物产量。在农业生产中，肥料不是用的越多越好，过量施肥容易造成土壤污染，土壤酸碱化及板结化严重，所以在了解了土壤情况以后，应该减少化肥使用，增施有机肥，尤其是肥料中的各种元素搭配，避免单一肥料造成的土壤养分不均衡现象，实现作物平衡施肥、减少了肥料的浪费，真正实现农业的可持续发展。高精度土壤养分快速检测仪使用必要性测土施肥对农业发展的帮助作用很大，能实现科学种田的良性发展模式，是山东云唐智能科技新推出的高智能测土施肥仪器，使用安卓智能操作系统，四核处理器，配有7寸液晶屏幕，操作简单，大大减少了操作失误的问题，内置各种作物测土配方施肥功能，可对百余种全国农业、果树、 经济作物的目标产量科学计算推荐施肥量，指导农业生产。农民是测土配方施肥技术的执行者和落实者，也是受益者。检验测土配方施肥的实际效果，及时获得农民的反馈信息，不断完善管理体系、技术体系和服务体系。同时，为科学地评价测土配方施肥的实际效果，必须对一定的区域进行动态调查。测土配方施肥技术宣传培训是提高农民科学施肥意识，普及技术的重要手段。农民是测土配方施肥技术的使用者，迫切需要向农民传授科学施肥方法和模式 同时还要加强对各级技术人员、肥料生产企业、肥料经销商的系统培训，逐步建立技术人员和肥料商持证上岗制度。测土配方施肥是以养分归还(补偿)学说、同等重要律、不可代替律、肥料效应报酬递减律和因子综合作用律等为理论依据，以确定没养分的施肥总量和配比为主要内容。为了补充发挥肥料的大增产效益，施肥必须怀选用良种、肥水管理、种植密度、耕作制度和气候变化等影响肥效的诸因素结合，形成一套完整的施肥技术体系。作物生长发育需要吸收各种养分，但严重影响作物生长，限制作物产量的是土壤中那种相对含量最小的养分因素，也就是最缺的那种养分(最小养分)。如果忽视这个最小养分，即使继续增加其他养分，作物产量也难以再提高。只有增加最小养分的量，产量才能相应提高。经济合理的施肥方案，是将作物所缺的各种养分同时按作物所需比例相应提高，作物才会高产。高精度土壤养分快速检测仪特点 1、可检测土壤及化肥、有机肥（含叶面肥、水溶肥、喷施肥等）、植株中的速效氮、速效磷、有效钾、全氮、全磷、全钾、有机质、酸碱度、含盐量，钙、镁、硫、铁、锰、硼、锌、铜、氯、硅等各种中微量元素以及铅、铬、镉、汞、砷等各种重金属含量。2、内置传感器接口，配备FDR传感器，可测土壤水分含量、土壤环境温度、土壤电导率。3、安卓智能操作系统，采用更加高效和人性化操作，仪器标配wifi联网上传、4G联网传输、GPRS无线远传，快速上传数据。4、内置作物专家施肥系统，可对百余种全国农业、果树、经济作物的目标产量计算推荐施肥量，依据施肥配方科学指导农业生产。5、内置植物营养诊断标准图谱，根据各农作物营养缺失的图片，进行叶面对比，诊断丰缺。6、采用双联排多通道设计，一次性可快速检测12个样品，所有检测项目可实现所有通道同时检测，极大提升检测效率，降低检测成本。7、比色槽部分采用标准1cm比色皿，无机械位移及磨损，光路测试定位精确，有效屏蔽外光干扰，保证检测结果优于国标要求。8、仪器具有4G内存，可长期存储数据，并配有上传平台，无需数据线，数据可直接无线上传，方便进行数据管理和数据长期分析。9、仪器内置新一代高速热敏打印机，检测完成可自动打印检测报告和二维码。10、高灵敏7寸电容触摸屏，高清晰高交互显示，大程度降低传统仪器的繁琐操作和失误。11、每个通道均配置四波长冷光源，所有光源实现恒流稳压，保证波长稳定。 硅半导体作为信号接收系统，寿命长达10万小时级别。重现性好，准确度高。12、高强度PVC工程塑料手提箱设计，坚固耐用，便于携带，供电方式为交直流两用，可野外流动测试配套成品药剂。

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

目前，锂离子电池电芯与模组正朝着超大容量，高度集成化方向发展，锂离子电池生产企业，系统集成商和主机厂为了获得更高的体积能量密度，正从100Ah电芯逐渐切换到200Ah以上大容量电芯，此外刀片电池，CTP，CTC技术以及4680型电池的广泛应用，对现有检测设备的测试能力提出新的极限挑战。基于联合Nissan，英国华威大学(WMG)和Element Energy参与由英国商业、能源和工业战略部主导的”英国能源存储实验室”项目，AMETEK(普林斯顿及输力强电化学)公司开发了新一代大容量动力电池评估系统。输力强分析的SI-9300R，是一套针对动力电池开发，测试，诊断和梯次利用分级筛选的一站式多通道电池评估系统，适用于多种不同类型电池的分析，并具有无与伦比的超高精度，测量和快速诊断能力。 动力电池开发-测试-分析-分级 动力电池对高比容量、快速充电和长寿命等特性的需求，使得电池测量面临着更大的挑战。在对动力电池测试设备市场深入分析，对动力电池和电动汽车生产企业需求的充分了解的基础上, Solartron Analytical开发出一整套针对动力电池开发，测量，分析和分级的系统解决方案。 SI-9300R 五大技术特点 1.超大容量电流量程：2A-300A200A连续，300A脉冲并联可达到1000A可以满足各种类型的单体动力电池及模组的测试需要，不仅可以满足传统的18650，21700等类型的圆柱型电池，同时可以满足日益增长的高容量软包及方形动力电池测试。 2.超高精度• 24-位高精度ADCs• 磁通量电流传感器-高精度低热漂移• 高精度电流电压测量：0.03%• 高精度阻抗测试：0.1%, 0.1deg可满足动力电池在开发，测试，分析，分级等复杂应用场景下的差异性测试需求3.超强能力随着对动力电池安全及性能的要求越来越高，如何在满足常规直流测试的前提下，同时实现动力电池电化学性能快速精确测量呢？交直流同步测试，一站式完成，无需切换接线，确保人机安全。集充放电技术，电化学测试技术于一身，可提供如线性循环伏安，线性扫描，恒电流，恒电压，恒功率恒电阻和HPC(高精度库伦法)等全套动力电池测试技术。 每通道标配交流阻抗功能，可完成动力电池在充放电过程中的动态EIS分析，模拟实际工况下的使用状态。每通道标配两个辅助分压功能，可同时同步监测单体电池中正负极或串联模组中的单体及总体响应。快速进行正负极或单体失效分析。 4.全新技术专利数据直存硬盘技术–保证系统的可靠性和数据安全性电网回馈式–多余电能回馈电网不会产生热能损耗体积小，节约空间通道电能共享–放电电能将用于对其他电池充电-优化电能使用，节能环保，减少碳排放。实时数据分析–测试时可进行实时DC/EIS数据分析, 实时诊断电池性能。 5.超快SoH诊断基于9300R强大的充放电仪叠加交流阻抗功能，及灵活开放的软件界面，可开发出动力电池快速SoH(健康状态)诊断功能。全球首个成功案例，输力强通过与英国华威大学合作，使用9300R ，针对NISSAN LEAF的退役动力电池模组开发出SoH专利算法，仅仅3分钟之内即可分析出电池的SoH，且其误差为+/-3%，远高于传统的直流方法。 这为动力电池梯次利用，分级筛选提供了高可靠性，巨大经济性的解决方案。 “工欲善其事，必先利其器“，输力强作为全球超高精度，超高可靠性的动力电池，研发，测试，分析和分级的领先品牌，一直持续致力于为广大科研用户提供最先进的技术解决方案。

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

图说：天基碳监测突击队的科研人员利用积分球模拟太阳光谱 新民晚报记者 陶磊 摄（下同）“看清”更多温室气体碳达峰，深入人心。可做得怎么样，得用科学数据来说话。“从天上往地面看气候变化”，上海技术物理研究所走在了前面，从2008年就率先开展天基温室气体监测技术的预先研究。天上飞着的碳卫星，有好几位不同国家的“前辈”了。高光谱温室气体监测仪，又“炼就”了哪些不一样的绝活？以我国2016年12月发射的全球二氧化碳监测科学实验卫星为例，它通过看“颜色”来识别二氧化碳气体。上海技术物理研究所所长、仪器主任设计师丁雷说，温室气体可不止二氧化碳，还有水汽、甲烷、氧化亚氮等。“看”水是“基本功”，“看”二氧化碳是“进阶本领”各有千秋，而“看”甲烷可是“头一遭”，自然难得多。“要利用宽谱段高光谱方式来对地观测，这就要求监测仪能‘看到’的色彩更丰富、有更多细节，同时还要看得更远。”丁雷介绍。国际上同类仪器的视场幅宽普遍为10多公里，天基碳监测突击队却直接添了个零，要“看”100公里，“能有效缩短对全球和敏感地区的探测周期。”看得广还看得远，数据量随之增多，信息处理难度也陡增。记者了解到，全球首台宽幅高精度温室气体监测仪样机已完成研制。相比国际上同类载荷性能指标，其光学总视场角增加7.3倍左右，光谱分辨率提升一倍，光谱采样率提升50%，信噪比提升30%。图说：团队对载荷主光轴进行配准讨论技术迭代 队伍传承和照相机定格山川河流不一样，探测仪“看到”的是“虚”的，太阳高度角、风速、阴天晴天，都会对“所见”造成变化。科研人员获取的数据，得和大气成分做物理上的反演，建立起稳定的数学关系。“我们要把温室气体反演精度提高至1ppm，通俗讲就是，当大气中某一温室气体含量变化超过百万分之一时，监测仪就能发现。”丁雷解释。天基温室气体监测技术，在上海技术物理研究所，接力棒已在四届博士生手中传递过。这支数十人组成的攻关团队，年龄跨度覆盖了“60后”到“00后”，载荷亦不知更新迭代了多少回。光学副主任设计师成龙从攻读博士学位就开始瞄准这项技术，不知不觉已在所里奋斗快十年了，“很幸运参与到国家需要的前沿项目研究中去。”拿探测仪的“体重”来说，为满足科研需求，最初的设计直奔600公斤，可卫星上天也有“承重量”，对探测仪来说是个“既要又要”的难题——得轻些，稳定性还不能降低要求，这可是个无先例可循的创新活儿。机械副主任设计师雷松涛费尽心思，不同零件用上满足各自要求的复合材料，总算“减重”到了300公斤，“不同温度、重力环境下，载荷的结构形变不能超过微米级。”“根据科研任务的安排，研发的温室气体监测仪马上迎来阶段验收。春节期间，恰好是要在真空环境中联合测试。”综合电子学主任设计师张冬冬没觉得假期工作有什么大不了的，“测试需要24小时有人盯着，大家轮流过节，设备不歇。家住甘肃、贵州的科研人员，过了年初三也都陆续回来了。”图说：科研团队在进行真空光校测试准备“小考” “上马”新载荷一边紧锣密鼓地开展宽幅高精度温室气体监测仪的装校和定标实验，为三月到来的“小考”做好准备；另一头，一台新的载荷也在春节期间“上马”。团队也要“两条腿走路”，还得走得快而稳。“甲烷在平流层和对流层，可能会和不同成分发生反应。若将之作为一个科学问题看待，有很多环节缠绕在一起，以目前的技术手段，较难全面探测。”丁雷展望道，“未来天基温室气体监测必然朝着更多要素、更广范围发展。我们现在看到的是柱状浓度，今后希望能像CT一样，得到温室气体在大气中的垂直分布信息。”

8月4日，济南市完成了第一期首个温室气体高精度监测站设备安装调试，现已投入运行。济南市高精度温室气体监测站网第一期建设工作包含四个站点，分布于高、中、低值浓度区域和背景区域。本次设备安装是在前期高精度监测站址严格筛选优化、多类型的高精度设备比对测试、站址建设细化方案制定、建站技术规范不断完善的基础上完成的，安装过程安全迅速，通过了首次接入测试，设备运行状态良好，目前已开始了数据的收录和质控工作。据了解，这项工作的顺利开展创造了多个第一：它是济南市大气环境温室气体监测体系的开山之作，为推动高精度站点组网打下坚实基础 它是济南市碳监测评估体系实体化建设阶段迈出的关键第一步，为全面带动碳监测评估体系其他组成部分如手工监测、立体遥感监测等工作的深入开展提供良好的先行示范 它形成的第一套济南市辖区内的温室气体高精度监测数据，反应该重点监测区域温室气体浓度变化，与已建成的全市温室气体中精度站网监测数据形成互补和比对。

p　　近日，中国科学院空天信息研究院和中国科学技术大学等单位联合研制出高速高精度激光汤姆逊散射仪。/pp　　今年5月，在“科大一环”磁约束聚变等离子体装置开展实验中，基于重复频率200赫兹、单脉冲能量5焦耳的激光脉冲，实现了小于5电子伏特的电子温度测量精度，电子温度安全预警时间间隔达5毫秒，所获得的预警时间是国际同类系统的一半，指标提高一倍。这标志着我国在该领域进入国际领先水平行列，为我国未来磁约束聚变能装置的高精度测量奠定了坚实基础。/pp　　据了解，在磁约束聚变反应装置工作过程中，偏滤器将承受巨大的能量泄放，需要对等离子体电子温度进行提前预警和实时反馈控制，实现脱靶而避免等离子体损伤器壁进而导致灾难性后果。基于高频高能激光的汤姆逊散射测量是精确测量等离子体电子温度的唯一可靠测量手段，激光的工作频率决定了温度预警的采样时间间隔，间隔越小系统预警越及时，装置运行安全系数越高。/pp　　受限于激光器能量和频率水平，我国以往等离子体温度诊断采用数十赫兹的低频激光器，采样间隔宽，遇到紧急情况无法及时预警，导致装置运行存在巨大风险。虽然采用多台低频率激光器合束技术可以满足预警时间间隔要求，但是这种方法可靠性大幅降低。欧洲和日本已经掌握了100赫兹工作频率的高能激光技术，预警时间间隔达到10毫秒，但这个预警时间间隔仍然较长，无法完全保证装置安全运行。/pp　　从2015年起，空天信息研究院联合中国科学院光电技术研究所和同济大学等单位历时3年时间，突破了高能量高光束质量激光传输与放大、激光相位共轭波前畸变校正、大口径/大尺寸激光放大模块、大功率脉冲激光驱动电源等关键技术，于2017年4月在国际上首次发布重复频率200赫兹、脉冲能量5焦耳、脉冲宽度6.6纳秒、光束质量1.7倍衍射极限的高频高能激光指标，将我国纳秒脉宽激光器的功率水平提高了1个数量级。研究团队研发出基本完善的工艺流程，核心器件/部件实现国产化，形成整机工程化制造能力。以200赫兹/5焦耳激光器为光源，中国科学技术大学攻克了大功率激光传输系统综合降噪、收集光学精准对焦、弱光信号探测提取等难题，成功地研制我国迄今精度最高的激光汤姆逊散射检测系统。/pp　　未来，研究团队将开展更高功率、更高频率激光器研发和更高精度的诊断实验，计划将激光器的工作频率提高至500赫兹，检测系统提供2毫秒的安全预警时间间隔和1电子伏特的电子温度测量精度，为下一代磁约束聚变装置安全运行提供高速预警手段。/ppbr//p

“高精度双曲面线性离子阱的研制与应用”项目于2018年正式立项，由钢研纳克检测技术股份有限公司承担，中国工程物理研究院机械制造工艺研究所、清华大学、中国计量科学研究院、北京中计新科仪器有限公司参与，旨在开发双曲面线性离子阱并实现工程化、产业化推广，为小型离子阱质谱仪、大型离子反应仪提供有效技术支撑。　　科技部高技术发展研究中心刘进长研究员、刘龑龙博士、黄志平工程师莅临会议现场。出席会议的专家有沈阳科仪股份有限公司雷震霖研究员、中北大学熊继军教授、中科院电工所韩立研究员、中国计量科学院杨智君研究员、中科院空天信息创新院刘小军研究员、天津大学刘海涛教授、上海安杰环保科技股份有限公司郝俊研究员、北京邮电大学毕科教授、北京华京会计师事务所吴丙智高级会计师、北京盛镭会计师事务所姜鹏高级会计师、北京林业大学刘诚高级会计师。钢研纳克检测技术股份有限公司副总经理袁良经、总工程师沈学静、首席专家贾云海、项目负责人李明以及各任务单位的负责人和技术骨干也出席了会议。　　会上，专家组听取了项目单位的汇报，审阅了相关资料，进行了现场检查，经质询和讨论，专家组一致认为 “高精度双曲面线性离子阱的研制与应用”项目综合绩效评价材料齐全，符合综合绩效评价要求；项目完成了任务书规定的任务，开发的关键部件达到了考核指标；同意该项目通过综合绩效评价。　　该项目针对不同类型质谱仪的应用需求，开发出两类离子阱，完成了对离子阱的可靠性测试和离子阱的小批量试制，实现了产品工程化，并在小型化离子阱质谱仪和大型离子反应仪中得到了应用。

近日，宁波材料所所属先进制造技术研究所机器视觉团队研制出高精度机器视觉检测平台。该平台的优异性能使其在各种精密电子、仪器仪表、晶圆科技、刀具、塑胶、精密零件、弹簧、冲压件、接插件、模具、五金塑胶、PCB板、导电橡胶、粉末冶金、螺丝、钟表零件、手机、液晶、医药工业、光纤器件、汽车工程、航天航空、军工等领域具有广泛应用空间。　　高精度机器视觉检测平台采用了轴式直线电机，相对于传统电机和第一、第二代直线电机，轴式直线电机的磁场利用率高达100%，具有永磁体用量少、推力大、运行平稳结构简单、免维护寿命长等特点。另外，直线电机不需要使用机械传动部件，在国内机械传动部件制造水平相对落后的现状下，利用轴式直线电机可实现精密可靠的运动平台。　　在轴式直线电机运动平台的基础上，机器视觉团队利用其自身的优势，开发了快速、准确、易用的测量软件。其先进的相机标定、校准技术可保证实现微米级精度的非接触式测量 先进的自动特征检测定位算法可以准确、快速地定位用户预先设定的测量点，并按用户预订的测量需求进行自动的大批量重复测量，所需的人工操作可简化到一次鼠标操作。　　我国精密测量技术和仪器的现状仍然远远不能满足国内机械装备制造业迅速发展的需求，通过发展精密的自动测量系统，必将推动国内机械装备制造业的发展，缩短与国外先进水平的差距，进一步推动国产装备向高附加值方向发展。

近日，第一批国产高精度温室气体二氧化碳甲烷在线观测设备通过实验室测试，即将在青海瓦里关全球大气本底站和浙江临安区域大气本底站开展稳定性、一致性、装备性能等外场观测测试。此举是中国气象局落实《气象高质量发展纲要（2022—2035年）》，加强高精尖装备研发和实施大气本底观测业务质量提升行动的具体举措。温室气体观测与分析是应对气候变化的重要基础，长期、连续、准确的温室气体观测，有助于准确获得碳中和背景下主要温室气体变化，为评估碳中和行动有效性提供数据支撑。但长期以来，全球范围内高精度温室气体二氧化碳甲烷在线观测设备被美国和欧洲少数国家所垄断。中国气象局针对这一领域发力，以“揭榜挂帅”等机制组织加快推进高精度温室气体观测设备自主研发进程，为观测站网国产化设备长期业务稳定运行打好基础。针对高精度温室气体观测设备研发中存在的关键指标参数和测试方法不统一、环境适应性测试和长期运行指标缺乏等问题，中国气象局气象探测中心成立创新团队，立足温室气体观测长期业务运行需求，对标国际先进的仪器标准和测量方法，建立了高精度二氧化碳甲烷观测设备系统性测试方法，制定了中国气象局装备许可重复性、精度、线性、准确性等13项关键指标及参数测试方法。2022年，中国气象局发布温室气体观测国产设备比对试验公告，已完成4种原理、7个型号国产设备已完成实验室测试，国产设备测试能力和专业性得到国内外厂家的认可，且形成了国内一流的温室气体在线观测设备测试平台和能力。聚焦高精度温室气体观测国产设备的核心技术，比如光腔恒温处理、波长漂移检查与纠正等，中国气象局气象探测中心对厂家进行深入技术指导，经过不断迭代优化，多款国产高精度温室气体二氧化碳甲烷观测设备的探测精度、稳定性等指标明显提升，部分设备接近或达到同类进口设备水平，满足世界气象组织/全球大气观测计划的观测目标和可比性要求。此外，中国气象局气象探测中心深耕温室气体数据质量控制算法优化和研发，包括：新增9种质量控制算法，优化3种质量控制算法；数据质量控制在时间尺度上从小时级延伸至秒级；利用设备参数、气候态变化、离群异常、台站记录等信息诊断识别错误数据；基于十余年长序列数据统计分析，获取时间变率、气候极值等指标阈值，构建科学的数据质量控制指标；根据各区域源汇动态变化，制定更具针对性的本底数据筛分方法，本底数据代表性更高。中国气象局气象探测中心还推进了温室气体氧化亚氮、含卤温室气体在线观测设备以及温室气体前处理系统等设备国产化研发优化。未来，该中心将持续推进大气成分各类装备的国产化研发，改变业务观测设备由进口设备主导的局面，设备国产化率将大幅提升。

华中科技大学引力中心团队3日宣布，团队历经15年潜心研究，在量子重力仪研发方面取得突破，近期成功研制并交付有关行业部门首台高精度绝对重力仪。经过多个点位的双盲测量评估，以及多家单位的专家综合评定，该仪器精度达到微伽水平，受到用户好评，已顺利通过验收。记者从华中科技大学了解到，该校引力中心成立30余年以来，一直将面向国家重大需求作为重要科研方向。在中国科学院院士罗俊带领下，华中科技大学引力中心胡忠坤、周敏康团队历经15年潜心研究，攻克了物质波干涉、超低频隔振、装备小型化等量子重力仪的关键技术，于2013年将量子重力仪的分辨率提升至国际最好水平，并保持至今。华中科技大学引力中心团队耗时30年测出世界最精准引力常数G，在聚焦前沿的同时，瞄准国家需求，研制出了自主知识产权的小型化量子重力仪装备，为量子重力仪走出实验室、服务国家需求，迈出了坚实一步。业内人士认为，这一自主研制量子重力仪的成功交付，将打破高精度重力仪国外技术垄断的局面，为我国高端量子装备的发展提供新途径，也为行业部门的仪器使用提供了具有我国自主知识产权的新选项，更能保障核心数据的安全。

资料图：激光雷达成像图　　资料图：激光雷达样机　　近日，空军装备研究院某所领衔的高精度激光扫描设备研发获得科技部“国家重大科学仪器设备开发项目”立项批复，成为该国家级重大项目设立两年来空军唯一入选项目。　　据了解，该项技术通过高速激光扫描测量的方法，可大面积、高分辨率地快速获取被测对象表面的高精度三维数据，是测量技术的一次里程碑式革命，对于实现军事工程和工业测量的精细化管理具有重大意义。　　“军民融合协作科研、联合攻关是成功立项的重要原因。”该所所长、中国工程院院士陈志杰表示。　　据了解，这次项目申报工作由陈志杰领衔，副所长李光伟作为技术负责人牵头整体工作，一方面充分发挥院士领衔专家团队的人才优势和核心技术优势，另一方面与技术支撑单位中国科学院某研究所、联合产业化单位某地方光电技术公司通力合作，把合作从技术层面的项目协作提升为战略层面的联合攻关，从阶段性配合提升为全程式融合，充分发挥各家优势互补的特点，在技术开发、工程化和产业化上实现无缝对接，科研成果一旦出炉，马上投入产业化生产，迅速转化为军事价值和社会效益。

中国国际机床展览会正如火如荼地开展，无数明星展品争相斗艳，让人目不暇接。立足百年计量专长，精准应对国内高端制造装备的切实需求，海克斯康于CIMT期间发布一款重量级新产品——国产Xpert高精度检测平台。全新产品传承海克斯康在计量领导优势的机械设计、运动控制与测量软件技术，精度高达0.5μ+，是海克斯康目前精度最高的国产测量装备，供货周期短、服务响应快，全面解决各类现实性因素和需求下激发的国内制造商对本地化高精度设备的需求，解决复杂零部件的检测难题，将广泛应用于航空航天、精密制造和电子等高端制造业。百年计量专长，国产高精度巅峰之作现场发布会中介绍到，海克斯康旗下拥有众多高端检测系列产品和解决方案，仅仅是旗下百年Leitz品牌就有大量高精度、高速率测量的设计专利。Xpert就是基于海克斯康百年的计量专长，打造的国产高精度巅峰之作。它采用先进的机械设计和运动控制技术，拥有增强型平衡支架、主体全花岗岩材料、稳定坚固的封闭框架结构、专业的移动工作台设计、精密滚珠丝杠传动，保证更好的性能和长期稳定性。在软件领域，配置专用的测量软件及附件包，适用性更强，应用更灵活，为用户提供一站式解决方案。丰富的本地化经验，强化快速响应伴随《质量强国建设纲要》的发布，国家对制造业的高质量发展指明了方向。中国制造业也正在不断往高精尖方向发展，对于高精度检测的产品需求也相应的增加。然而进口装备交付难、周期慢等也是横在高端制造快速发展眼前的重要问题。在高精度及超高精度领域，海克斯康已经拥有非常广泛的用户基础和成熟的服务经验。Xpert的面世便是将本地化经验和快速响应能力充分放大。在丰富的本地化应用经验基础上，凭借全国5大研发中心，6大生产基地和22大方案中心的服务网络，快速触达每位客户需求。直面复杂零部件，实现定制化检测Xpert高精度检测平台专为高速、高精度测量机设计，满足各种零部件的高精度测量，是专为破解复杂零部件检测难题而生。同时，平台配备了定制化附件包，操作人员无需编程即可运行检测程序，并且可以定制化全尺寸检测与评价，目前已成功在RV减速器应用，后续会陆续上线和更新更多丰富的附件包，充分满足各种零部件的高精度测量。助力中国制造高质量发展，海克斯康持续为中国企业提供本地化、快速响应的服务。本次国产Xpert高精度检测平台的发布，正是海克斯康全球技术能力与本地化快速服务的集大成之作，也是海克斯康全面赋能中国智造的又一次有力证明。

今天是2013年10月24日，BCEIA 2013的第2天，今天亲临展馆的观众依然很多，与第一天观众相比特色更显著&mdash &mdash 专业观众更多，对仪器的关注更多，交流更多。 岛津展台前&mdash &mdash 详细交流展品信息 今天我继续给您做个仪器展陪讲员，来到展会看展品，细细端详看门道。这个展品前一直有人交流切磋，我们也来凑个热闹。原来是这台&ldquo 高精度、自动化&rdquo 的全自动直读光谱仪呀，怪不得时刻有人关注呢。 PDA-8000全自动直读光谱装置 说起直读光谱仪，大家都不陌生，是分析金属中的元素含量的，大到知名钢铁企业、小到作坊式的铸造厂，各种品牌各种型号的直读光谱仪真是比比皆是。可加上全自动，可能就会有人发出疑问，&ldquo 全自动难道能替代人工不成？&rdquo 让我告诉您&ldquo 全自动&rdquo 的含义，您就明白了，这代替的还不仅仅是几个工人。 这款PDA-8000全自动直读光谱装置由两部分组成：自动机械装置单元和直读光谱分析装置。前者是三菱公司6轴多关节的样品机械手，能够迅速、高效、安全的抓取、传送、排出检测样品。后者是岛津公司推出的最新一款光电发射光谱仪，集合了岛津光电发射光谱仪之精华，突出了高灵敏度、高稳定性的特点外，在节能环保方面也有着很大的创新。可广泛应用于钢铁、有色冶炼及质检科研等行业，尤其是对高纯有色金属的分析，有着独特的分析能力。因此全自动直读光谱装置实现了光谱分析的取样、分析、自动清洗、计算、报告流程的全自动化，确保分析数据的准确。更简单的说，就是充分发挥了直读光谱仪的特长，让能者多劳。 我们再细数下PDA-8000直读光谱仪的特长吧:◆ 高灵敏度&高精度&mdash 高分辨发光器（1米光栅）&mdash 从全新的数字化激发光源&mdash 激发能量实时监控（REM）功能&mdash 定电流放电（CRS）功能，实现高纯材料分析 ◇ 高稳定性&mdash 高性能和高稳定性相结合的真空分光器 ◆ 操作简便的软件&mdash 人性化的分析软件&mdash 具备维护保养指南和分析仪器诊断功能 ◇节能设计&mdash 大幅削减耗电量和氩气消耗量 作为您的仪器展陪讲员，我有义务提醒您：明天有好多应用报告值得一听呀，材料专场全天8个报告，汇集了多家多款优秀产品，专家讲门道，您听得更明了。这款PDA-8000就在第五会议室10：00&mdash 10：30向您展示它的多样才华，百闻不如一见呦~

近日，空军装备研究院某所领衔的高精度激光扫描设备研发获得科技部“国家重大科学仪器设备开发项目”立项批复，成为该国家级重大项目设立两年来空军唯一入选项目。　　据了解，该项技术通过高速激光扫描测量的方法，可大面积、高分辨率地快速获取被测对象表面的高精度三维数据，是测量技术的一次里程碑式革命，对于实现军事工程和工业测量的精细化管理具有重大意义。　　“军民融合协作科研、联合攻关是成功立项的重要原因。”该所所长、中国工程院院士陈志杰表示。　　据了解，这次项目申报工作由陈志杰领衔，副所长李光伟作为技术负责人牵头整体工作，一方面充分发挥院士领衔专家团队的人才优势和核心技术优势，另一方面与技术支撑单位中国科学院某研究所、联合产业化单位某地方光电技术公司通力合作，把合作从技术层面的项目协作提升为战略层面的联合攻关，从阶段性配合提升为全程式融合，充分发挥各家优势互补的特点，在技术开发、工程化和产业化上实现无缝对接，科研成果一旦出炉，马上投入产业化生产，迅速转化为军事价值和社会效益。

关键词：低温位移台；近场扫描微波显微镜； 稀释制冷机 背景介绍扫描隧道显微镜（STM）[1]和原子力显微镜（AFM）[2]等基于扫描探针显微术（SPM）的出现使得科学家能够在纳米分辨率下去研究更多材料的物理特性及图形。以这些技术为基础的纳米技术、材料和表面科学的迅速发展，大地推动了通用和无损纳米尺度分析工具的需求。尤其对于快速增长的量子器件技术领域，需要开发与这些器件本身在同一区域（即量子相干区域）中能够兼容的SPM技术。然而，迄今为止，能够与样品进行量子相干相互作用的纳米尺度表征的工具仍非常有限。特别是在微波频率下，光子能量比光波长小几个数量，加之缺乏单光子探测器和对mK端温度的严格要求，更是一个巨大的挑战。近年来，固态量子技术飞速发展迫切需要能够在此端条件下运行的SPM探测技术。技术核心近场扫描微波显微技术（NSMM）[3]结合了微波表征和STM或AFM的优势，通过使用宽带或共振探头来实现探测。在近场模式下，空间分辨率主要取决于SPM针尺寸，可以突破衍射限的限制，获得纳米别的高分辨率图像。NSMM的各种实现方式已被广泛应用于非接触式的探测半导体器件[4]，材料中的缺陷[5]、生物样品的表面[6]及亚表面分析，以及高温超导性[7]的研究。但是在低温量子信息领域中的应用还鲜有报道。英国物理实验室NPL的塞巴斯蒂安德格拉夫（Sebastian de Graaf）小组与英国伦敦大学谢尔盖库巴特金（Sergey Kubatkin）教授小组合作开发了一种在30 mK下工作的新型低温近场扫描微波显微镜，同时，该显微镜还结合了高达6 GHz的微波表征和AFM技术，旨在满足量子技术领域的新兴需求。整个系统置于一台稀释制冷机中（如图1（b）所示），NSMM显微镜的示意图如图1（a）所示：在石英音叉上附着了一个平均光子占有率为~1的超导分形谐振器。一个可移动的共面波导被用来感应耦合到谐振器上进行微波的发射和信号的读出。整个系统的核心是德国attocube公司提供的兼容低温的铍铜材质的纳米精度位移台，该小组使用一组ANPx100和ANPz100纳米位移器将样品与针在x，y和z方向上对齐，同时使用一个小的ANPz51纳米位移器进行RF波导的纳米定位和耦合。图1.（a）NSMM显微镜的示意图。（b） 稀释制冷机中弹簧和弹簧悬挂的NSMM示意图。测量结果如图2所示，Sebastian教授演示了在单光子区域中以纳米分辨率进行扫描的结果。扫描的区域与在硅衬底上形成铝图案的样品相同。扫描显示三个金属正方形（2×2μm2）与两个较大的结构相邻，形成一个叉指电容器。叉指电容器的每个金手指有1 μm的宽度和间距，尽管在图2中，由于的形状，这些距离看起来不同。图2. 在30 mK下扫描具有相邻金属垫的交叉指电容器.（a）得到的AFM形貌图。（b） 单光子微波扫描（~1）显示了微波谐振腔的频移,微波扫描速度为0.67 μm/s.（c）高功率微波扫描结果（~270）。（d） 在调谐叉频率（30 kHz）下解调的PDH误差信号，与dfr/dz（~270）成正比。（e） 扫描获得的信噪比（SNR）作为平均光子数的函数。attocube低温位移台德国attocube公司是上著名的端环境纳米精度位移器制造公司。拥有20多年的高精度低温纳米位移台的研发和生产经验。公司已经为各地科学家提供了5000多套位移系统，用户遍及全球著名的研究所和大学。它生产的位移器设计紧凑，体积小，种类包括线性XYZ线性位移器、大角度倾角位移器、360度旋转位移器和扫描器。德国attocube公司的位移器以稳定而优异的性能、原子的定位精度、纳米位移步长和厘米位移范围深受科学家的肯定和赞誉。产品广泛应用于普通大气环境和端环境中，包括超高环境(5E-11 mbar)、低温环境（10mK）和强磁场中（31 Tesla）。图3. attocube低温强磁场纳米精度位移器，扫描器，3DR主要参数及技术特点参考文献：[1]. Binnig, G., Rohrer, H., Gerber, C. & Weibel, E. Surface studies by scanning tunneling microscopy. Phys. Rev. Lett. 49, 57 (1982).[2]. Binnig, G., Quate, C. F. & Gerber, C. Atomic force microscope. Phys. Rev. Lett. 56, 930 (1986).[3]. Bonnell, D. A. et al. Imaging physical phenomena with local probes: From electrons to photons. Rev. Mod. Phys. 84, 1343 (2012).[4]. Kundhikanjana, W., Lai, K., Kelly, M. A. & Shen, Z. X. Cryogenic microwave imaging of metalinsulator transition in doped silicon. Rev. Sci. Instrum. 82, 033705 (2011).[5]. Gregory, A. et al. Spatially resolved electrical characterization of graphene layers by an evanescent field microwave microscope. Physica E 56, 431 (2014).[6]. Gregory, A. et al. Spatially resolved electrical characterization of graphene layers by an evanescent field microwave microscope. Physica E 56, 431 (2014).[7]. Lann, A. F. et al. Magnetic-field-modulated microwave reectivity of high-Tc superconductors studied by near-field mm-wave. microscopy. Appl. Phys. Lett. 75, 1766 (1999). 更多文章信息请点击：https://doi.org/10.1038/s41598-019-48780-3

近期，由中国光学工程学会、辽宁省科学技术协会主办的全国光电测量测试技术及产业发展大会暨辽宁省第十七届学术年会在大连成功召开。会议同期举办首届“金燧奖”中国光电仪器品牌榜颁奖典礼。仪器信息网作为大会独家合作媒体参与了本次会议，并采访了金燧奖银奖获奖单位代表中国科学院长春光学精密机械与物理研究所（以下简称“长春光机所”）李文昊研究员。长春光机所的获奖项目为“一维光栅线位移传感器”。光栅位移传感技术是一种以光栅栅距作为测量基准的测量技术，不易受环境扰动影响，具有更高的抗干扰能力和测量重复性精度。李文昊研究员提到，随着我国高端制造业的发展，对位移测量的精度要求越来越高，尤其对大量程、高精度的测量设备需求增加。国家非常重视精密测量技术的发展，国务院印发《计量发展规划（2021－2035年）》，明确提出聚焦制造业领域测不了、测不全、测不准难题，加强关键计量测试技术、测量方法研究和装备研制，为产业发展提供全溯源链、全产业链、全寿命周期并具有前瞻性的计量测试服务。为解决高端制造业测量中的测不准难题，长春光机所进行了光栅位移传感器的研究，该项目提出了锥面衍射、转向干涉测量方法，突破了光栅位移测量中测量精度难以提升、测量分辨率难以提高的技术难题，成为高端光刻机、高档数控机床等高精度测量需求领域活力发展的方向。随着技术的进步和产业的发展，未来还将对相关技术提出哪些技术需求和挑战？有哪些发展建议？科学成果的转化一直都是“老大难”的问题。如何打通产学研转化最后一公里？更多内容请观看视频： 首届“金燧奖”中国光电仪器品牌榜由中国光学工程学会联合多家单位于2022年发起，旨在积极面向国家重大战略需求，进一步突出企业的创新主体地位，促进关键核心技术攻关，突破卡脖子技术。本届“金燧奖”重点围绕分析仪器、计量仪器、测量仪器、物理性能测试仪器、环境测试仪器、医学诊断仪器、工业自动化仪器等7个类别进行广泛征集，得到了社会各界积极的参与和热情的响应。经过严格评审，71个优秀仪器产品脱颖而出，遴选出金奖10项、银奖16项、铜奖28项、优秀奖17项。这些产品都是我国自主研发、制造、生产的专精特新的高端光学仪器，较好地展现了我国在高端科学仪器中的自主核心竞争力，提升了民族品牌在激励市场竞争中的自信心，鼓舞了国产厂商的攻关热情。

新一代飞机向着大型、重载、长寿等方向发展，对其装配质量、精度等提出更高的要求。装配中几何尺寸、物理损伤等的高精度测量是调控飞机装配工艺、保证装配指标的基础和关键，对飞机服役性能有着重要的影响。本文围绕新一代飞机结构尺寸大幅增加、承力结构复材化发展下的需求，论述了大型飞机装配中高精度测量技术的研究进展，具体从大空间点位高精度测量方法、大型结构外形高精度测量方法、复合材料结构装配缺陷高精度检测技术等方面对国内外理论研究和技术应用进行了梳理和总结，并指明相关技术的未来发展趋势和前景。1 飞机装配那些事儿 飞机装配是飞机制造的关键环节，装配过程中涉及的学科范围广、技术标准要求高，属于典型的高端装备制造技术。飞机装配是将各种零、组、部件按照规定的技术条件和质量要求进行配合与连接，并进行检验与试验的工艺过程，装配的质量直接决定了飞机产品的外形精度、制造质量和服役性能等。 新一代飞机向着大型、重载、长寿等方向发展，其制造也向着高精度、低成本、柔性化、智能化等方向转变，对装配的精度、效率与质量均提出了更高的要求。此外，以纤维增强型复合材料为代表的轻质高强材料也逐渐由次承力结构升级为主承力结构。对此，开展大型飞机的大空间高精度测量、复合材料损伤的高精度检测方向的研究，是新一代飞机高效、高质装配的强有力支撑。图1高精度测量技术在飞机装配现场的应用2 飞机装配大空间测量场高精度测量方法 传统大空间测量场多使用单台或者单种测量设备进行构建，为满足大尺寸部件的高精度测量需求，组合式测量系统应运而生。通过组合多个测量设备或不同测量系统，往往可以达到一个较好的效果。 由于大空间测量场的特点，需要对其进行坐标配准，即将测量点坐标转换到全局坐标系下，并将数据进行融合。坐标配准、环境等因素往往会影响测量场的精度，所以还需要对测量场进行不确定度评估，并对误差进行补偿。因此，测量场配置优化、坐标系配准和不确定性评估等三个方面的内容是影响大空间测量场测量精度和效率的关键技术。图2 组合式大尺寸测量3 飞机大部件装配外形数字化高精度测量方法 飞机装配是保证飞机外形精度的重要环节，提高飞机部件装配外形检测水平对于提升飞机制造质量具有重要意义。飞机装配部件外形尺寸大、曲面形状复杂、型面测量数据量大，传统单一测量设备测量精度和效率之间的矛盾突出。随着近年来数字化测量技术的不断发展，其广泛应用于飞机大部件装配外形测量过程中，尤其在飞机大尺寸外形轮廓检测、飞机蒙皮对缝间隙、阶差检测以及铆钉平齐度检测等应用中展现出较大优势，这归功于其测量精度和效率的提高以及测量范围的扩大。在测量过程中会产生大量的点云数据，对大规模点云数据进行有效的优化处理对后续测量模型建立的准确度以及相关测量数值的精度十分重要。本章将具体针对数字化测量技术在飞机外形轮廓及蒙皮表面质量检测过程中的应用以及大规模点云数据的处理方法展开介绍。3.1　飞机大尺寸外形轮廓高精度检测航空产品中的大部件装配曲面外形准确度决定着飞机的气动/隐身性能，采用合理的方式对飞机大部件装配外形进行检测尤为重要。飞机曲面外形具有尺寸大、形状复杂、测量数据量大的特点，通常采用数字化测量方法实现大部件外形的高精度测量。早期数字化测量多采用接触式测量方法，以三坐标测量机为代表，常应用于整体叶片型面、中间整流罩的检测过程中。接触式测量具有测量精度高的优点，但缺点是效率低、易划伤目标表面且无法实现自动化测量。激光扫描法、结构光法、激光雷达法、摄影测量法等非接触式测量方法的出现提升了测量范围和测量效率，而且可开发性和自动化程度高的特点使它们在飞机大部件外形自动化测量方面展现出优势。表1列举了几种数字化测量系统并对其主要参数及优缺点进行了分析对比。表 1. 外形数字化测量系统对比但随着测量要求的进一步提高，单一设备无法兼顾测量精度和测量效率的矛盾愈发明显，近年来许多学者通过构建数字化组合测量系统，使设备性能互补，从而提高测量精度与效率。将关节臂测量仪、激光跟踪仪以及摄影测量组合，在飞机内襟翼上翼面外形精度测量上进行应用与验证，在保证外形测量精度的同时进一步提高了测量效率。此外，结合结构光重建和摄影测量技术也可实现高精度、高效率、非接触的大尺寸飞机结构外形的三维重建，精度可达到亚毫米量级（0.16 mm以下）。如图6所示。图 3 基于后方摄像机视觉定位的全局三维重建原理图为了进一步提升飞机大部件曲面外形的测量精度，需要对数字化测量系统进行站位规划与测量轨迹规划。测量仪器的站位规划是数字化测量的前提，站位的合理性直接影响着测量效率和精度。早期测量站位主要由操作者的经验决定，往往需要反复调整才能满足测量要求，测量效率低，难以满足现代飞机高效的测量需求。针对激光雷达测量飞机大部件外形测量需求，采用基于区域生长算法的站位规划方法得到初始站位，之后引入测量不确定度对其进行优化，该方法相比于经验法和聚类算法更具可行性和有效性。而对于飞机大型蒙皮柔性测量系统，效率优化的扫描站位规划被提出，提升了扫描效率和完整性。此外，规划轨迹可以使测量设备在满足测量条件的情况下充分发挥性能，最大程度上降低系统误差，提高扫描数据的精确度，从而提升测量精度与测量效率。对于包含激光跟踪仪和工业机器人的自动化扫描系统中的测量轨迹规划问题，首先在CATIA中按照结构特征类别进行轨迹的初始规划，之后对测量误差进行分析，建立系统误差预测模型并通过粒子群算法对测量轨迹做进一步优化，可达到快速找到满足扫描约束的同时系统误差最小的姿态的目的，从而提高曲面扫描的测量精度。为了提升结构光的检测精度，一种以改进贪心算法为基础的覆盖路径规划方法被提出，降低了视点数目，提升了结构光检测精度，从而提升了曲面外形测量精度，如图4所示。图 4 测量不确定度对比图。（a）文献方法；（b）目标采样法3.2　飞机部件外形表面质量高精度检测高精度数字化测量技术也广泛应用于飞机外形表面质量检测过程中，包括蒙皮对缝检测以及铆钉平齐度检测等。飞机蒙皮主要通过铆钉固定在机翼骨架外围，其作用是维持飞机的气动外形，必须承担一定的局部气动力，装配时要保证蒙皮对缝的间隙及阶差在允许范围内。此外，蒙皮表面铆钉平齐度对飞机的隐身性能及气动性能也有着比较重要的影响，随着新一代战机对隐身性能及气动外形的要求越来越高，相应地对飞机蒙皮铆接质量提出了更高要求。传统的蒙皮对缝检测采用塞尺测量，对人工操作要求高、效率低、误差较大，且不能有效采集和处理测量数据。随着数字化测量技术的不断发展，为了提高缝隙测量的精度和效率，国内外学者以线结构光视觉测量和激光扫描为代表的非接触测量方法应用于对缝检测中，如图8所示，相关的数字化检测设备，包括美国Origin Technologies公司的Laser Gauge系列产品、德国8Tree公司的Gap Check相关产品等均采用非接触测量方法快速测量蒙皮阶差和间隙。线结构光视觉传感器可以实现对蒙皮对缝阶差与间隙的尺寸测量，阶差和间隙的重复测量精度分别达到了0.04 mm和0.05 mm以下。针对二维激光对缝检测多次测量重复精度不高的问题，基于三维激光扫描的蒙皮对缝检测方法被提出，其间隙和阶差测量精度可分别达到0.04 mm和0.02 mm。此外，有学者利用机器视觉的方法，提出了一种基于改进优化算法的飞机蒙皮对缝视觉测量方法，达到精确测量蒙皮对缝间隙的目的，测量精度达到了0.02 mm以下。图 5 基于线结构光的阶差与间隙测量模型对于铆钉齐平度的检测，传统的检测靠人工抽检来实现，即采用传统卡尺或指针式三脚千分表手动检测，测量误差大且有较大局限性。非接触式数字化测量技术在铆钉平齐度检测方面同样展现出优势，构建双目多线结构光测量系统对铆钉齐平度进行测量，可实现对蒙皮表面铆钉头部凸台或凹坑特征的精准测量，精度可达到0.03 mm以下，但该系统无法同时测量多个铆钉。而基于3D激光扫描仪的图像采集系统，利用深度学习算法分析处理采集到的图像，可以同时检测多个结果，效率高，重复检测精度达到0.015 mm，精度相比人工抽检提高较大。此外，针对铆钉逐一检测任务量大且检测可靠度低的不足，基于面结构光的铆钉平齐度检测方法先提出了一种图像噪声轮廓分割方法，之后基于图像-点云映射策略实现了快速且稳定的分割铆钉点云，铆钉平齐度测量偏差达到了0.006 mm以下。如图6所示。图 6 铆钉标准件及平齐度测量结果。（a）标准件；（b）测量结果随着近年来数字化测量技术的不断发展，其广泛应用于飞机大部件装配外形测量过程中，尤其在飞机大尺寸外形轮廓检测、飞机蒙皮对缝间隙、阶差检测以及铆钉平齐度检测等应用中展现出较大优势，这归功于其测量精度和效率的提高以及测量范围的扩大。在测量过程中会产生大量的点云数据，对大规模点云数据进行有效的优化处理对后续测量模型建立的准确度以及相关测量数值的精度十分重要。4 面向复合材料装配缺陷的高精度检测技术 航空复合材料具有重量轻、比刚度大等优点，既能减轻飞机重量，也提高了飞机的整体互换性，方便维护，在飞机制造领域得到了广泛的应用。但此类复合材料由于装配时的应力变化会产生脱粘、分层、夹杂等装配缺陷，对产品的安全使用及长时间服役造成严重威胁，因此需要对复合材料装配过程中产生的缺陷进行高精度检测。 针对不断装机应用的各种新的航空复合材料、新的复合材料成型工艺、新的复合材料结构和新的检测与缺陷评估要求，从检测方法分类上，主要体现在：激光检测、超声检测、X射线检测和太赫兹检测技术等。近几年，随着众多学者对信号处理、图像处理和三维信号重构等技术的研究，使得检测精度和缺陷数据后处理能力逐步提升，面向复合材料装配缺陷高精度检测方法及技术逐步趋于智能化、自动化、可视化。图4 复合材料缺陷三维可视化[1]5 飞机装配测量为我国飞机制造保驾护航 大尺寸高精度测量技术已经成为但广泛应用中的核心关键技术尚处在积累阶段，需要不断的应用验证。数字化测量系统正朝着便携、网络、高效、精密方向发展，飞机装配大尺寸高精度测量技术也已从单一技术走向多传感器技术的融合。 对于飞机装配大空间测量场高精度测量，传统方法多基于单台或单种测量设备，导致精度及效率不足，通过测量场配置优化、坐标系优化、精度评估与补偿等技术来提升测量场的构建效率及精度是当前及未来的提升方向。而对于飞机大部件装配外形数字化高精度测量，飞机部件装配外形尺寸大、曲面形状复杂，型面测量数据量大，单一设备测量精度和效率之间矛盾突出。通过优化测量轨迹、提高视觉检测精度、大规模点云数据融合等技术手段充分发挥各测量设备的优点，来保证飞机大尺寸外形轮廓和飞机外形表面质量检测应用过程中的效率及精度。 因此，组合式数字化测量系统及多技术的融合研究是未来发展和提升的重要方向。在保持高检测精度的前提下，智能化、可视化、自动化的无损检测是未来的发展方向。 在数字化工厂和智能制造的背景下，根据目前大型飞机装配中的高精度测量技术及系统的特点，未来应立足于具体型号及实际应用场景，深入开展高精度测量技术及系统的应用和研究，并形成相应技术体系，充分发挥数字化高精度测量技术的优势。未来，多数字化测量系统协同工作，大空间数字化测量场构建，部件装配外形数字化及装配缺陷检测，这对提高我国飞机制造的水平和核心竞争力具有十分重要的意义。参考文献：[1] Qin L, Zhang S, Song Y, et al. 3D ultrasonic imaging based on synthetic aperture focusing technique and space-dependent threshold for detecting submillimetre flaws in strongly scattering metallic materials[J]. NDT & E International. 2021, 124: 102523.原文下载：张开富, 史越, 骆彬, 童长鑫, 潘婷, 乔木. 大型飞机装配中的高精度测量技术研究进展.pdf通讯作者介绍 张开富，西北工业大学教授、博士生导师，教育部“长江学者”特聘教授、冯如航空科技精英奖获得者，飞行器高性能装配工业和信息化部重点实验室负责人，兼任中国图学学常务理事、中国机械工程学会生产工程分会技术委员会委员。长期从事航空航天制造领域先进装配与连接、结构损伤及疲劳等研究工作，主持国家自然科学基金、国家重点研发计划、重大型号攻关计划等项目近20项，发表高水平学术论文70余篇、授权中国发明专利27件，主持制定航空行业标准2项，以第一完成人获国家科学技术进步二等奖、陕西省自然科学奖一等奖、陕西省科学技术一等奖各1项。课题组介绍 西北工业大学航空宇航装配团队依托于工业和信息化部重点实验室、西北工业大学航空宇航科学与技术学科（A+学科、双一流学科），获批陕西省科技创新团队、国防科技创新团队，长期从事航空航天领域装配建模与优化、先进装配与连接工艺、复材结构设计制造、智能测试技术与工艺等方向研究。团队拥有正高级职称人员6人（其中国家级人才3人）、副高级职称人员6人，硕博士研究生80余人。近年来，团队承担国家级科研项目30余项，授权国家发明专利50余项，在Composite Science and Technology、IEEE Transactions on Robotics、Additive Manufacturing、Composites Part B、航空学报、复合材料学报、机械工程学报等期刊发表学术论文百余篇，参与制定行业标准/型号研制规范10余项，研究成果在运20、C919、ARJ21等我国航空航天重大型号得到持续工程应用，先后获国家科学技术进步二等奖1项、省部级一等奖2项、其他省部级奖励5项。

在不久前落下帷幕的第23届浙江省青少年科技创新大赛上，台州初级中学学生张益铭向目前世界上最先进的电子滴定器发起挑战，这个由一家德国公司生产的电子滴定器能精确到百分之一毫升。　　在大赛现场，经过高精度天平测量，评委们惊讶地看到，张益铭的滴定器可以精确到千分之一毫升。　　这项千分之一精度滴定器的发明最终以最高分被评为大赛一等奖。　　这也是台州初级中学连续第7年收获浙江省青少年科技创新大赛一等奖。　　千分尺加输液器　　张益铭的创意来自一次化学课堂实验，他在使用滴定器过程中，发现一般试管里的液体表面呈凹状，试管上的刻度并不能准确显示液体容量。　　多次课堂实验以后，他向负责学生创新发明的辅导老师卢能晓提出，他想发明一种更加精确的滴定器。　　卢能晓老师翻阅了专业资料后，认为，这个创意有一定的实用价值，也具有可行性。　　当时，卢老师交给张益铭一份作业，以书面形式做出初步设计方案和设计图纸。　　发明创造没有想像中那么简单，在设计方案不断修改中，张益铭发现自己陷入了困局。　　“我只能给学生辅导和提示，比如材料使用和器具更换等，发明还要靠他们自己。”卢能晓认为，学生的创造性思维只有在不断思考和自我探索中，才能得到发挥。　　一天，一堂平常的物理课，物理老师使用千分尺进行测量实验，张益铭看着看着，眼睛亮了，他找到了答案：千分尺加输液器。　　通过输液器挤压，试管水面更接近水平状态，千分尺则使测量更精确。　　张益铭成功了。　　很好玩，很有用　　张益铭同学不是一个人在发明，而是一大群同学在一起干。该校学生已有30多项发明获得国家专利。　　闲聊间，记者随卢老师来到学校实验室，各类仪器、加工工具和学生留下的发明占据了大半个房间。　　“这是可以自由控制发电量的小型发电机。”卢能晓指着墙角的一台小发电机，介绍说，市面上销售的小型发电机，只能输出固定发电量，这个小型发电机却可以自由控制发电量，你需要多少电，他就发多少电，耗油量比平常发电机省50%左右。　　说起学生的发明，卢老师顿时变得滔滔不绝，他拉着记者来到一个橱窗前，说，学生还发明了木制品内部质量检测仪，只要拿仪器在木板上轻敲，就可以检测出木板是否空心，是否搀杂杂质，因为不同材料传回的声波频率不同。　　他对卢诗行等3名学生发明的“精密汽车油量传感器”尤其推崇，这种传感器可以将70升容量汽油精确到1克。他举例说，如果在汽车上使用这种传感器，可以将油耗精确到百米，以后开车出远门不用担心中途没油，完全可以掐着油表读数，算好了距离去加油。

浙江师范大学行知学院是1999年8月经省政府批准，2004年11月被教育部确认的一所综合性全日制本科独立学院。2010年被授予“全国先进独立学院”称号，2013年被评为全国校园环境满意度50强高校。2014-2017年连续四年在全国高水平独立学院排名中位列前七，2013-2017年学院毕业生母校满意度连续五年位列全省独立学院。学院目前有商学、法学、文学、设计艺术、理学、工学6个分院和公共基础部，涉及经济学、法学、教育学、文学、历史学、理学、工学、管理学、艺术学等9个学科42个专业，在校生8000余人。产业经济学、化学和生物学3个学科与浙江师范大学联合培养硕士研究生。学院拥有网络空间安全、生态学2个浙江省**学科。应用化学为省级重点建设专业，拥有旅游管理、工商管理、机械设计制造及其自动化、计算机科学与技术等省级特色专业。浙江师范大学行知学院入驻冠亚高精度水分测定仪主要是应用于做实验的研究，冠亚高精度水分测定仪获得了多项专利《一种农林类产品的水分检测装置》，《水分仪专利》、《工业产品的水分检测设备专利》、《ZL水分测定仪专利》以及《塑料含水率测定设备操作管理系统软件著作权》等，冠亚CS系列水分测定仪能耗低，效率高，符合**的提倡的绿色发展政策。提升实验室效率，提供可信赖的众多功能和精准性能，易于操作和清洁，显著提升测试效率。标准232接口及软件可实现联机操作，实时对数据进行采集、分析、储存、打印。冠亚高精度水分测定仪参数1、称重范围：0-150g2、测试空间为3cm（特殊) 新型塑料含水率测定专利3、水分测定范围：0.00-** 干重测定范围：100-0.00%4、称重系统精度：0.0001g5、样品质量：0 -150g 工业产品的水分检测设备专利6、加热温度范围：环境温度-269.9℃ 温度误差：±0.5℃ 温度分辨率:0.1℃7、加热源：400w8、水分含量可读性：0.01%. 工业类产品的水分检测装置专利9、显示：彩色7寸液晶触摸屏10、温度窗口：实时显示当下环境温度 环境温度显示误差：±0.5℃11、参数八种： 水分值%、干重%、当前温度、设定温度、当前重量、初始重量、测试时间、恒重时间12、双重通讯接口：RS 232（打印） USB（计算机）13、操作模式：全屏幕触控式14、外型尺寸：380×205×325(mm)15、净重：4.5Kg

1纳米有多长?相当于一根头发丝直径的1/80000。亚纳米有多长?小于1纳米!1月中旬，国防科大精密工程创新团队自主研制的磁流变和离子束两种超精抛光装备，创造了光学零件加工的亚纳米精度，并通过国家权威部门验收。据专家介绍，这一成果使我国成为继美国、德国之后第3个掌握高精度光学零件制造加工技术的国家，并成为世界上唯一同时具有磁流变和离子束抛光装备研发能力的国家。　　纳米精度被誉为超精密加工技术“皇冠上的明珠”。20世纪90年代，我国大多采用“手工+机械抛光”的传统加工技术，无法进行大口径、高精度、复杂面形的光学零件加工。国防科大精密工程创新团队在李圣怡教授率领下，经过20多年顽强拼搏，突破重重技术瓶颈，自主研制出磁流变、离子束两种超精抛光装备，创造出我国光学零件加工领域的亚纳米精度。　　近3年来，该团队先后与中国科学院、中国航天科技集团等单位合作，推动我国空间光学、高端装备制造发展，自主研制出两大类7个型号的磁流变和离子束抛光机床，取得了显著经济效益和社会效益。该团队先后获得科技部重大科技专项颁发的“突出贡献奖”和“突出成果奖”。

仪器信息网讯“仪器及检测3i奖”(创新Innovative、互动Interactive、整合Integrative，简称“3i奖”)，始于2006年，是由信立方旗下网站——仪器信息网和我要测网联合举办，随着科学仪器及检验检测行业的发展需求，应运而生。其中，3i奖中重要奖项之一，“3i奖-科学仪器行业优秀新品”，旨在将在中国仪器市场上推出的、创新性比较突出的国内外仪器产品全面、公正、客观地展现给广大的国内用户。该评选活动自2006年起已经成功举办了十七届，本次是第十八届。该活动自推出以来，受到越来越多的仪器用户、国内外仪器厂商以及相关媒体的关注和重视。“3i奖-科学仪器行业优秀新品”(以下简称优秀新品)评选活动2023年度提名奖评审已经结束，经网络评审团评审，技术评审委员会主席团审核，现已确定2023年度提名奖名单。2023年1月1日-2024年1月19日期间申报并审批通过的2023年度上市新品共526台，荣获年度“提名奖”的新品共有106台；其中，共计14台环境监测仪器获得提名。环境监测仪器2023年度“提名奖”获奖名单如下(排名不分先后)仪器名称型号公司名称昕甬智测 HT8850便携式高精度温室气体分析仪 HT8850宁波海尔欣光电科技有限公司 便携式高温红外气体分析仪高温烟气分析仪9100HIR 乐氏科技 9100HIR北京乐氏联创科技有限公司 四级冷阱预浓缩仪 Ontech880北京乐氏联创科技有限公司 雪 迪龙交通 污染溯源在线监测系统AQMS-900TE AQMS-900TE北京雪迪龙科技股份有限公司 高精度消耗臭氧层物质ODS和含氟温室气体在线监测系统 天霁ODS5-Pro华纳创新（苏州）先进制造有限公司 新型燃料发动机排放气体分析系统 /-湖北锐意自控系统有限公司 环境甲醛气体分析仪 FGA-500杭州泽天春来科技股份有限公司 ABB天然气质量监测分析仪 Sensi+ABB（中国）有限公司 百灵达Kemio重金属检测仪 Kemio英国百灵达公司 Palintest Ltd. 在线污水自动取样器 夏芮智能科技有限公司 MS5100 多参数在线分析仪 MS5100哈希公司（HACH） TTL-QHS全自动硫化物酸化吹气吸收仪 TTL-QHS北京同泰联科技发展有限公司 BDBOD-500 全自动BOD分析仪 BDBOD-500北京宝德仪器有限公司 便携式水质测定仪 新羽系列连华科技 需要特别指出的是，本次评选仅限于2023年上市、2024年1月19日之前申报的仪器新品。有些厂商虽然在网上进行了申报，但在规定时间内没有能够提供详细、具体的仪器创新点说明，有说服力的证明材料以及详细的仪器样本，因此这次没有进入名单。另外，非独家代理的代理商提供的优秀国外新品也不能入选。由于本次参与申报的厂家较多，产品涉及门类也较多，对组织认定工作提出了很高的要求，因此不排除有些专业性很强的仪器未被纳入评审范围。该名单将在仪器信息网进行为期10天的公示。所有新品的详细资料均可在新品栏目进行查阅，如果您发现榜单中仪器填写的资料与实际情况不符，或非2023年上市的仪器新品，请您于2024年3月29日前向“3i奖-科学仪器行业优秀新品”评审委员会举报和反映情况，一经核实，将取消其入围资格。“3i奖-科学仪器行业优秀新品”评审委员会联系方式：电话：010-51654077-8027 刘女士传真：010-82051730电子信箱：xinpin@instrument.com.cn————————————————————————————————————“仪器及检测3i奖”，简称“3i奖”(创新Innovative、互动Interactive、整合Integrative)，始于2006年，是由信立方旗下网站——仪器信息网和我要测网联合举办，随着科学仪器及检验检测行业的发展需求，应运而生。截至目前已设有12类奖项，记录了行业发展路上的熠熠星光。3i奖作为行业公益奖项，始终秉承着“公正、公平、公开 ”的原则，依托信立方长期合作的业内权威专家和数千万用户进行评审，遴选出代表技术发展趋势的创新产品、表彰科学仪器及检测行业表现卓越的企业、企业家和具有特殊贡献的研发人物等，弘扬正能量，促进行业高速发展。了解更多3i奖详情：https://www.instrument.com.cn/event/prize“3i奖-2023年度科学仪器行业优秀新品”最终获奖结果将于ACCSI2024中国科学仪器发展年会现场揭晓并颁发证书。时间：4月17-19日地点：苏州狮山国际会议中心报名点击链接或扫码：https://www.instrument.com.cn/accsi/2024?utm_source=yxxpyc

1.合并旨在改变基因组学格局，并为高增长的临床市场提供差异化的产品2.将Omniome的高精度短读长测序平台与PacBio市场领先的高精度长读长解决方案结合在一起3.交易将由主要生命科学投资者提供的3亿美元PIPE融资支撑加利福尼亚州Menlo Park和加利福尼亚州San Diego，2021年7月20日（环球新闻社）- 加利福尼亚Pacific Biosciences公司（纳斯达克股票代码：PACB）（“Pacific Biosciences”或“PacBio”），一家领先的高质量长读长测序平台供应商，今天宣布已签署最终合并协议，根据该协议，它将收购总部位于San Diego的Omniome公司，该公司开发高度差异化的专有短读长测序平台，能够提供无与伦比的准确性。合并完成后，我们相信PacBio将成为唯一同时拥有高精度长读长和短读长测序平台的公司。这些互补技术的整合将使PacBio能够以新颖的方式扩大其测序市场机会，在最广泛的应用领域为客户提供更多价值。Christian HenryPacBio 总裁兼首席执行官收购Omniome完全符合PacBio的使命，即实现基因组学对改善人类健康的巨大潜能。将 Omniome 的短读长测序技术添加到我们的长读长产品组合中，不仅能够扩大我们的总体市场机会，而且我们相信将进一步加速SMRT测序的采纳，因为我们希望通过更深入的产品供应来吸引更多客户。我们选择Omniome是因为它的新颖方法，我们相信它将产生最准确的短读长测序平台，以渗透到肿瘤学、转录组学，宏基因组学和无创产前检测 (NIPT)等大型、快速增长的临床应用领域。”Richard ShenOmniome 总裁Omniome的团队花了几年时间开发了一种独一无二的测序方法，即Sequencing by Binding (SBB)。我们开发这种化学方法是因为临床应用需要当前测序技术难以达到的准确度。SBB与其他技术相比具有根本优势，并且有可能以更低的成本提供更高的灵敏度来开拓新市场。PacBio已经组建了一支强大的领导团队，他们在NGS和基因组学方面具有远见和丰富的经验。我们期待加入这个团队，并认识到我们各自研发组织之间的巨大协同作用得以提升我们的组合技术加速基因组学的价值。Mark Van OenePacBio 首席运营官通过汇集Omniome和PacBio令人印象深刻的研发人才，以及我们规模化的制造和商业基础设施，我们现在拥有一个统一的团队，按照相同的原则运作：对基因组学未来的憧憬，让我们永远不会满足于按部就班的现有技术。科学家和临床研究人员依靠准确的短读长和准确的长读长来开展他们的科学研究并回答他们的具体问题。PacBio致力于提供最先进的测序解决方案组合，以实现完整的基因组学格局。交易条款根据协议条款，PacBio将以约6亿美元的前期对价收购Omniome，其中包括940万股PacBio普通股和3亿美元现金，另外还有2亿美元现金和一部分股份在达成某些里程碑后兑现，总交易额约为8亿美元。该交易已获得两家公司董事会的一致批准，并在符合惯例成交条件的前提下，预计将于本季度晚些时候完成。融资活动就拟议收购而言，PacBio已达成最终协议，以每股 26.75 美元的价格在私募交易中出售约1120万股PacBio 普通股，公司因此收益约为3亿美元，投资承诺来自主要生命科学投资者财团。此次私募得到了PacBio现有主要投资者的支持，包括Casdin Capital、SB Northstar LP、由软银集团100%子公司SB Management Limited管理的基金，以及由T. Rowe Price Associates Inc提供咨询的基金和账户, 此次交易取决于惯例成交条件以及Omniome收购的完成情况。交易顾问Centerview Partners担任PacBio与收购有关的财务顾问。Cowen担任PacBio的独家配售代理。Jefferies LLC担任Omniome的独家财务顾问。Wilson Sonsini Goodrich和Rosati担任PacBio的顾问，Cooley LLP担任Omniome的顾问。PacBio第二季度初步收入PacBio还宣布了2021年第二季度的初步收入约为3050万美元，与 2020年第二季度相比增长了约78%。并预示着第五个连续增长的季度。公司预计将于2021年8月3日发布第二季度的完整财务业绩。关于Pacific BiosciencesPacific Biosciences of California, Inc.（纳斯达克股票代码：PACB）专注于为生命科学家提供高度准确的长读长测序。该公司的创新仪器基于单分子实时 (SMRT) 测序技术，可提供基因组、转录组和表观基因组的全面视图，从而能够获取任何生物体的全谱遗传变异。PacBio 测序系统被数以千计的同行评审科学论文引用，被世界各地的科学家用于推动人类生物医学研究、植物和动物科学以及微生物学的发现。关于OmniomeOmniome总部位于加州San Diego，成立于 2013 年，是一家生物技术公司，开发专有 DNA 测序平台，能够提供高精度测序准确性。在领先的生命科学风险投资者和成熟的管理团队的支持下，Omniome的愿景是成为最值得信赖的DNA测序平台并广泛支持临床测序。

2009年2月1日英国Crowborough - 仕富梅很荣幸地宣布，全球首款高精度数字氧气传感器----Paracube Premus O2传感器模块正式上市。　　Paracube Premus是在 Hummingbird Sensing Technology 新品牌下研发的首款传感器模块，其专业系列产品能够满足每个OEM合作伙伴对传感器的特殊要求。　　Premus采用仕富梅成熟的顺磁氧测量池技术，其非损耗、紧凑弹性设计实现了业内领先的精度，集成度，线性度和重复性。除了氧气测量精度媲美苛刻的医疗氧气测量精度外，它还提供完整的0-100% O2量程，独创的数字信号处理技术还使测量稳定性更加出色。　　Premus已通过本安认证，并和所有 Hummingbird 传感模块一样，也在仕富梅先进的ISO9001认证生产设备上按最高标准打造。　　Premus是诸多应用场合的理想选择，如持续排放检测系统(CEMS)，车辆排放测试及实验室测量等。结合仕富梅专业的技术支持，它提供低拥有成本的解决方案，安装运行完全令人放心。　　有关Hummingbird Paracube Premus的更多信息，请联系仕富梅销售团队。　　欧洲业务中心电话：+31 (0) 79 330 1581 / 00800 737866390(法国，荷兰，德国，比利时和英国免费客服电话)　　美洲业务中心电话：+1 281 295 5800　　亚太地区业务中心电话：+86 (0)21 6489 7570