高精度流式图像计

国际知名的材料试验机生产商-美国T.O天氏欧森公司最新开发出精密视频引伸计，其主要用于非接触地精密测量试样的应变数据。这种新型的视频引伸计采用了高精度的数码相机、冷光源、高速图像处理系统及现今最前沿的数据处理模式 -&ldquo 次级映像点插值法(sub-pixel interpolation) &rdquo ，因此，点位影像可以对拉伸、弯折或压缩进行实时持续测量及控制直致试样断裂，其测量精度甚至超过ASTM E83 B1级标准及ISO 9513 标准中的0.5级的要求。其主要特征有： 非接触式应变测量 分辨率高于镜头视野范围的1/100,000 测量精度达到0.5%或更高 试样准备简便 配有小型的试样照明用冷光源 自动标距设定功能，可设定任意标距 用户自编备注方便保存相关信息 多种纵向与横向标距同时测量 (HESC型视频引伸计测量塑料或金属试样) 视频引伸计有多种型号，其中一种是适用于测试低延伸率材料(如金属)的LESC视频引伸计，另一种是适用于测试高延伸率材料(如塑料)的HESC视频引伸计。高分辨率低延伸率的视频引伸计配有25毫米视野范围的材料测试专用镜头。高延伸率的视频引伸计配置的是通用镜头，它的视野范围可以达到1,000毫米。还有同时包含高精度及大量程的DCHT双镜系统。这种技术使视频引伸计适用于所有的材料测试，包括(但不限于)以下材料：金属（包括细金属线）、弹性纤维、纺织物、塑料、合成物。 (LESC型视频引伸计测量细钢线试样) 视频引伸计还配有冷光源；虽然在普通的日照条件下引伸计就可以跟踪目标，但采用冷光源可以防止环境光源条件改变时引起的目标跟踪掉失。 任何可见的标志都可以用做图像识别，无论是试样表面的天然图案、笔的划痕、水滴、打孔的记号，还是不规则的喷溅小斑点都可以。图像识别系统会自动跟踪观察面上的独特纹路，因此图案越不规则，图像识别就越精确。 (DCHT型双镜头视频引伸计) 系统工作的方式如下：首先获取图像，然后图像识别技术锁定两个目标，它们相当于一个标距。用户可以定义这两个目标，也就是说用户可以任意设定原始标距。当测试试样时，视频引伸计点对点地跟踪这两个目标的移动，从一桢图像跟踪到另一桢图像并考虑每桢图像间，目标的相对位置，移动速度及方向，通过&ldquo 次级映像点插值法&rdquo 计算模型，这样应变的数据就可以实时测量出来。在横向及纵向上可以采用多个标距进行试样的塑性应变比（r值）及硬化指数（n值）等力学性能的测量。采用我们的&ldquo 次级映像点插值法&rdquo 原理，可以达到比传统视频引伸计高出最少100倍的分辨率。 视频引伸计的所有测量与输出都有时间记录，并且可以存档便于日后使用。此外，未经压缩的视频图像输出也可以记录下来，用作测试后的测量与分析。

2023年2月21日—佳能公司今天宣布在日本推出高精度晶圆对准MS-0011半导体光刻系统的测量装置。MS-001其他对齐标记（概念图像）在包括逻辑和存储芯片在内的先进半导体的制造过程中，由于制造工艺日益复杂，晶圆的变形日益成为一个问题。为了制造半导体器件，必须精确测量晶圆变形，以便在一系列光刻系统中以高精度覆盖和暴露多层电路图案。为了确保覆盖所需的高精度，晶圆上的对准标记已从过去的较少点增加到现代工艺中的数百个点。因此，测量数百个对准标记会导致大量的时间成本，从而降低光刻系统的生产率。MS-001 允许在光刻系统外部、接收晶圆之前在一个批处理过程中执行大多数对准测量，从而通过减少光刻系统内部执行的测量次数来提高光刻系统的生产率。佳能的MS-001配备了采用面积传感器的对准镜，可实现多像素、低噪声成像，甚至可以测量低对比度的对准标记，与传统光刻系统相比，可以测量更多类型的对准标记。此外，新开发的对准镜光源使MS-001能够使用1.5倍的测量波长范围2，让用户在选择测量波段时更加自由。因此，MS-001可以比传统的半导体光刻系统更高精度地测量对准标记。结合佳能光刻Plus解决方案（2022年9月发布），用户可以将半导体光刻系统的运行状态信息与MS-001的数据进行汇总。通过使用光刻Plus将MS-001测量数据与其他收集的信息进行交叉引用和监控，可以检测到晶圆上对准信息的变化，从而允许半导体光刻系统进行自动校正。利用佳能的光刻升级版解决方案，MS-001还使系统所有者能够实现对对准测量和曝光过程的集中控制，从而降低拥有成本（CoO3).

成果名称高精度高通量植物生长观测仪单位名称北京大学联系人马靖联系邮箱mj@labpku.com成果成熟度□研发阶段 &radic 原理样机 □通过小试 □通过中试 □可以量产成果简介：该项目设计搭建一个用于观测植物表型的实验仪器，其中包括多个组件：高分辨率CCD和可调镜头组用来拍摄图片；平面光源用来提供不同波段的单色光照；气瓶和阀门等装置用来控制气体（如乙烯）的浓度；电动平移台用来实现实时观测过程中植物位置和观察角度的连续变化。以上所有组件与电脑相连接，在电脑软件&ldquo MatLab&rdquo 中编写程序，控制各组件的开关和运行，并在&ldquo MatLab&rdquo 中对拍摄得到的图片进行加工和处理，从而实现对拟南芥早期生长发育过程的高精度、高通量、自动化的实时观察和测量分析。主要的研究环节包括：1）使用高分辨率CCD、可调镜头组和平面光源作为图像采集系统，使用台式电脑和MatLab软件编写程序作为控制系统，实现对单一植物样品的自动化连续图像采集；2）使用MatLab软件编写图像处理程序，实现对植物图像中胚轴和根长度、顶端弯钩角度、子叶颜色变化的自动化识别和测量；3）在图像采集系统中加载电动平移台，在自动化的基础上，实现同时对多个植物样品的高通量图像采集；4）在图像采集系统中加载气流控制系统，实现气体处理（如植物激素乙烯）的加入和去除；5）在MatLab软件中改进和完善图像处理程序，在自动化的基础上，进一步提高识别和测量结果的精确度和可重复性。目前，基于以上设计的高精度高通量植物生长观测仪按期研制完成。自主开发了两种全新的图像处理程序，使电脑对植物图像中幼苗的长度和角度实现了自动化智能化的识别和测量，并达到了很高的精确度和可重复性，为关键技术突破。应用前景：样机已经在拟南芥黄化苗对植物激素乙烯的动力学反应研究中投入应用，取得相应成果，并在SCI期刊上发表文章。

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。

微流控(Microfluidics)，是一种精确控制和操控微尺度流体，又称其为芯片实验室(Lab-on-a-Chip)或微流控芯片技术，是把生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块微米尺度的芯片上，自动完成分析全过程。由于在生物、化学、医学等领域的巨大潜力，已经发展成为一个生物、化学、医学、流体、电子、材料、机械等学科交叉的崭新研究领域。由于微米级的结构，流体在微流控芯片中显示和产生了与宏观尺度不同的特殊性能，因此发展出独特的分析产生的性能。同时还有着体积轻巧、使用样品及试剂量少、能耗低，且反应速度快、可大量平行处理及可即用即弃等优点。 目前最普遍的微流控加工方式是基于SU-8光刻和PDMS翻模键合，首先采用SU-8光刻胶和常规光刻技术在硅基基底表面加工出具有微米精度、高深宽比的模具，然后将PDMS前体及其交联剂混合溶液浇注在此模具表面。经过升温固化处理、模具分离，制备出结构互补的弹性PDMS微流控结构芯片。该PDMS微流控结构芯片与玻璃基片经过一步可逆键合步骤，最终形成封装的微流控芯片。 PDMS的优点有：透光度高、荧光低；惰性好、生物兼容；易加工、成本低；防水透气、疏水；但是也有其缺点： (1)PDMS是热弹性聚合物材料，该类材料不适合于工业级注塑、封装工艺。手工加工的PDMS微流控芯片可靠性差； (2)PDMS微流控芯片批量加工成本高昂。随着3D打印技术的发展，采用3D打印制造微流控芯片越来越可行与方便。采用3D打印技术，可以显著简化微流控芯片的加工过程，在打印材料的选择上也非常灵活。3D打印微流控芯片有5个趋势，其一、从二维面芯片过渡到三维体芯片；其二、直接打印凝胶材质的微流控芯片；其三、针对微流控需要的3D打印工艺将会开发得到更多的重视；其四、基于打印工艺直接集成传感器及制动器到微流控芯片中；其五、基于3D打印的微流控芯片模块化组装，构成便携式POC系统。之前由于一些3D打印技术存在精度不够高，大部分在50~100μm精度，打印出来的通道不够小，打印通道的横截面粗糙，微通道透明度低等缺点，不适合用于微流体实验。制造体积更小、使用试剂量更少的微流控芯片的关键是需要一种具有非常高的打印分辨率的高精度3D打印机。深圳摩方以其专有的ProjectionMicro-Stereolithography（PμSL）工艺，是可以提供2 μm超高精度光固化3D打印技术解决方案的科技型企业，同时也开发了10μm和25μm高精度精度3D打印系统，支持打印高精度树脂、高强度树脂、耐高温树脂、柔性树脂、水凝胶、透明树脂、生物医疗树脂、韧性树脂和复合材料树脂。PμSL超高精度3D打印微通道极限加工能力测试PμSL超高精度3D打印微流控应用案例：岩心微流体阿联酋Khalifa University的T.J. Zhang教授和Hongxia Li博士，在知名期刊《Soft Matter》发表了一篇高质量文章“Imaging andCharacterizing Fluid Invasion in Micro-3D Printed PorousDevices with VariableSurface Wettability” 。研究人员在实验过程中使用微纳 3D打印设备，该设备具有2μm分辨率，50mm*50mm的加工幅面，加工微流控器件。这台设备来自深圳摩方材料公司，型号为nanoArch S130。基于微纳3D打印的微流控器件，结合多相流成像技术，研究微尺度多孔介质中的多相流动。 多孔微流控器件制造的工作流程如图（a）所示，第一步是对薄片图像或微CT扫描图像进行处理（红色部分），然后从处理后的图像中，选择一个区域并将其嵌入微模型设计中（蓝色部分），构建三维立体模型。第二步是使用切片软件将三维模型切成一系列图片，最后是通过2μm精度的微立体光固化3D打印机打印出微流控器件；（b）同一岩石模型在2μm和10μm两种不同打印精度下打印出的表面形貌；（c）打印的岩石模型（打印精度2μm）与微CT扫描图像（扫描精度8μm）的对比； 多孔介质中的流体渗透广泛存在于许多应用中，例如油气开采、二氧化碳封存，水处理等。流体渗透的动态过程会受到液体表面张力，多孔介质的表面润湿性，空隙拓扑结构以及其他参数的影响。在这项工作中，研究人员使用2μm精度的微立体光固化3D打印机打印出具有相似复杂孔喉特征的微模型。该模型的内部空隙结构来自于天然多孔介质（例如岩石）的薄片图像或微CT扫描图像。将不同的流体注入表面改性后的微模型中，我们可以借助于模型的高透明性直接在光学显微镜下观察和研究了在各种表面润湿性条件下的动态流体渗透行为。此外，我们还结合光学成像和数值模拟，系统地分析了残留液体分布，并揭示了四种不同类型的残留机制。 这项工作提供了一种新颖的方法，通过结合微尺度3D打印和多相流成像技术来研究多孔介质中的微尺度下的多相流动。 PμSL超高精度3D打印微流控应用案例：微型尖锐结构在声场激励下实现声流体芯片上非接触、损伤细胞搬运及三维旋转操作 北京航空航天大学机械工程及自动化学院的冯林教授课题组学生宋斌博士在国际期刊《Biomicrofluidics》发表了一篇高质量文章“On-chiprotational manipulation of microbeads and oocytes using acoustic microstreaminggenerated by oscillating asymmetrical microstructures”。研究人员在实验过程中使用了深圳摩方材料科技有限公司微尺度3D打印设备S140，该设备具有10um精度的分辨率，94*52*45mm大小的三维加工尺寸。基于该设备加工了尖锐侧边和尖锐底面微结构，通过PDMS二次倒模并与玻璃基底键合形成声流体芯片。该声流体芯片通过声波激励压电换能器振动，从而带动芯片内微结构振动在其周围产生局部微声流，最终实现卵细胞的三维旋转。该研究在细胞三维观测、细胞分析及细胞微手术方面有重大研究意义。 声流体芯片制备工艺如上图所示，先通过深圳摩方（BMF）10μm精度的微立体光固化3D打印机S140打印出微米级别的尖锐侧边和尖锐底面微结构(最小尖端20°)，再倒模出纯PDMS模具，然后经表面处理之后二次倒模获得的PDMS尖锐侧边和尖锐底面微结构。最后把PDMS二次倒模的结构与玻璃基底键合形成声流体芯片。 本研究声流体芯片的实验操作系统如上图a所示，主要观测系统和驱动系统两部分组成。上图b展示了声流体芯片的概念图，由受正弦信号激励的压电换能器振动，带动尖锐侧边和尖锐底面微结构振动，从而在相应的微结构周围产生微漩涡（如上图c所示）。在由微漩涡产生的扭矩作用下，最终实现了细胞的三维旋转。对应的微流道及微结构尺寸如上图d-f所示。 细胞三维旋转作为一项基本的细胞微手术技术，在单细胞分析等领域有着重大科学意义和工程意义。本文提出了一种基于声波驱动微结构振动诱产生微声流以实现细胞搬运及三维旋转的简单有效的方法。细胞旋转的方向和转速均可以通过施加不同频率和电压来实现。本研究以单细胞为操作对象，以微流控芯片为手段，以高通量全自动化多功能微操作为目标，为促进我国在微操作技术领域的发展以及生物医学工程交叉学科的革新，进一步为加强我国微纳制造水平提供系统性方法。 深圳摩方PμSL技术在超高精度、高效率加工方面有突出的优势，同时这一3D打印技术已被工业界和学术界广泛应用于复杂三维微流控芯片和微通道器件加工，在多个知名刊物发表成果。

德国萨尔大学21日发表公报说，该校研究人员研发出能观察单个细胞内部情况的新型高精度激光断层扫描仪，可用于检验抗衰老产品效果以及分辨皮肤癌细胞病变等。　　仪器发明者柯尼希介绍说，该仪器的分辨率比传统超声波仪器高上千倍，它不仅能观察单个细胞，甚至能观察线粒体等。借助此仪器能检验出防晒霜等抗衰老产品是否有效。它还能用以检验尼古丁、激素药物等对皮肤老化的影响。　　此外，由于癌细胞在激光照射下会比健康细胞更亮，医生还能借助此仪器提供的三维图像判断皮肤癌患者的皮肤细胞是如何癌变的，而无需取下病人组织细胞进行分析。　　柯尼希以该发明获得了德国贝特霍尔德莱宾格应用激光技术创新奖。

记者6月21日从中国科学院古脊椎动物与古人类研究所获悉，中科院重大科研装备研制项目“225kV-3D-微分辨率ICT、450kV-通用型ICT”日前通过验收专家组评审，中科院古脊椎所高精度CT实验室正式建成。该高精度CT设备可实现对古生物化石、现生生物样本的高精度扫描、图像重建和处理，填补了国内该领域国产设备的空白。　　据中科院古脊椎所介绍，该项目于2007年7月启动研发，在近4年时间里，中科院古脊椎所、中科院高能所和中科院自动化所科研人员齐心协力，根据古生物化石样品密度和空间分辨要求高的特殊性，瞄准世界“工业CT技术”在古生物领域应用的领先水平，以科学严谨的态度精心研制。该项目研制的225kV-3D-微分辨率ICT扫描标准测试样品空间分辨率达到5微米，密度分辨(相对)达到百分之一，指标可达到或接近国内外同类设备水平。　　“我们这个项目的研发经费是1000万元人民币，刚好就是进口一整套高精度CT设备需要的费用。”中科院脊椎动物进化系统学实验室主任朱敏说，“没有这些设备，我们许多研究就必须与外国科研机构合作，将损失掉主要知识产权，而一些重要的标本更不可能拿出境外去扫描。把高科技CT仪器装备到古生物领域，等于为我国古生物学的研究平台装上了巨大的动力，将会使我国古生物领域的研究水平在现有的基础上再前进一步，为保持我国古生物学在世界上的领先地位起到重要作用。”　　据介绍，高精度CT设备在地质学、现代生物学、考古学等学科领域也有广泛的应用价值，中科院古脊椎所高精度CT实验室未来将面向国内外开放，为成为国际古生物研究中心而努力。

仪器信息网讯 2023年2月1日，日本电子株式会社（JEOL Ltd.,）总裁兼首席执行官Izumi Oi宣布推出FIB-SEM系统"JIB-PS500i”【产品链接】。随着先进材料结构的精细化和工艺复杂性的提高，对形貌观察和元素分析等评价技术提出了更高的分辨率和精度要求。在半导体行业、电池和材料领域的透射电子显微镜(TEM)样品制备过程中，需要 “更高的精度”和“更薄的样品”。此背景下，日本电子此次推出的JIB-PS500i便是通过由高精度加工的聚焦离子束(FIB)系统和高分辨率的扫描电子显微镜(SEM)相结合的系统，来满足以上需求。高精度、高分辨率的FIB-SEM系统“JIB-PS500i"【产品链接】JIB-PS500i主要特点1. FIB镜筒可以使用高达100nA的大束流Ga离子束进行处理。大束流处理在制备用于大面积成像和分析的横截面样品方面特别有效。此外，FIB镜筒的工作距离也缩短了。与新开发的电源一起，帮助低加速电压下处理性能大大改善。2. 新开发的超锥形透镜系统应用于扫描电镜镜筒中，在低加速电压下大大提高了图像的分辨率。这种极好的成像对于利用扫描电镜检查薄片试样的端点铣削状态非常有用。3. JIB-PS500i采用了大型样品仓和新开发的样品台，增加了的移动范围，从而可容纳大型样品。此外，新开发的STEM检测器，可以在90度倾斜下使用，并可以实现从TEM标本制备到STEM观察的无缝过渡。4. 操作界面采用了在JSM-T800系列高分辨率扫描电子显微镜中广受好评的"SEM中心"，实现了EDS分析的完全集成。5.专用TEM样品杆和夹具等可实现更精确的对准，同时使TEM和FIB之间的样品转移更容易。使用双倾斜样品杆的样品转移工作流程多种探测器可供选择样品:5nm设计规则半导体器件(FinFET)；(左)加速电压2kV，探测器SED二次电子图像；(中右)加速电压200kV,TEM图像，电镜型号:JEM-ARM200F样品:半导体器件；加速电压3KV，探测器SED二次电子图像标本块(200X4X15pm)；用OmniProbe 400拾取标本块FIB主要规格参数图像分辨率3 nm (30 kV)放大倍率×50 to ×300,000加速电压0.5 to 30 kV束流1.0 pA to 100 nA离子源Ga liquid metal ion source铣削加工形状Rectangle, Circle, Polygon, Spot, Line, BMPSEM主要规格参数图像分辨率0.7 nm (15 kV), 1.4 nm (1 kV)1.0 nm (1 kV, BD mode)放大倍率×10 to ×1,000,000(128 mm x 96 mm print size)加速电压0.01 to 30 kV束流Approx. 1 pA to 500 nA or more电子枪In-lens Schottky Plus field emission electron gun物镜Super conical lens标准检测器Secondary electron detector (SED)Upper electron detector (UED)In-lens backscattered electron detector (iBED)样品台主要规格参数样品台移动范围X：130 mmY：130 mmZ：1.0 mm to 40 mmT：- 40.0 to 93.0°R：360°

全共线多功能超快光谱仪BIGFOOTMONSTR Sense Technologies是由密歇根大学研究人员成立的科研设备制造公司。该公司致力于研发为半导体研究应用而优化的超快光谱仪和显微镜，突破性的技术可将光学器件和射频电子器件耦合在一起，以稳健的方式测量具有干涉精度的光学信号，真正实现一套设备、一束激光、多种功能。图1. 全共线多功能超快光谱仪BIGFOOT全共线多功能超快光谱仪BIGFOOT不仅兼具共振和非共振超快光谱探测，还可以兼容瞬态吸收光谱（Transient absorption (TAS)）、相干拉曼光谱(Coherent Raman Spectroscopy (CRS))、多维相干光谱探测(Multidimensional Coherent Spectroscopy (MDCS))。开创性的全共线光路设计，使其可以与该公司研发的高精度激光扫描显微镜（NESSIE）联用，实现超高分辨超快光谱显微成像。全共线多功能超快光谱仪的开发也充分考虑了用户的使用体验，系统软件可自动调控参数，光路自动对齐、无需校正等特点都使得它简单易用。全共线多功能超快光谱仪BIGFOOT主要技术参数：高精度激光扫描显微镜NESSIEMONSTR Sense Technologies的高精度激光扫描显微镜NESSIE可用入射激光快速扫描样品，在几秒钟内就能获得高光谱图像。该设备可适配不同高度的样品台和低温光学恒温器，物镜高度最多可变化5英寸，大样品尺寸同样适用。NESSIE显微镜是具有独立功能，可以与几乎任何基于激光测量与高分辨率成像的设备集成在一起，也非常适合与该公司研发的全共线多功能超快光谱仪集成。图2. 高精度激光扫描显微镜NESSIE 高精度激光扫描显微镜-NESSIE的输入信号为单个激光光束，输出信号为样品探测点收集的单个反向传播光束，这样的光路设计确保了反传播信号在扫描图像时不会相对于输入光束漂移，因而非常适用于激光的实验中的成像显微镜系统。图3. 使用NESSIE在室温下测量的GaAs量子阱的图像。a） 用相机测量的白光图像。b） 用调谐到GaAs带隙的80MHz激光器（5mW激光输出）进行激光扫描线性反射率测量。c） 同时测量的激光扫描四波混频图像揭示了影响GaAs层的亚表面缺陷 BIGFOOT+NESSIE应用案例：1. 高精度激光扫描显微镜用于材料表征美国密歇根大学课题组通过使用基于非线性四波混频（FWM）技术的多维相干光谱MDCS测量先进材料的非线性响应，利用激子退相和激子寿命来评估先进材料的质量。课题组使用通过化学气相沉积生长的WSe2单分子层作为一个典型的例子来证明这些功能。研究表明，提取材料参数，如FWM强度、去相时间、激发态寿命和暗/局部态分布，比目前普遍的技术，包括白光显微镜和线性微反射光谱学，可以更准确地评估样品的质量。在室温下实时使用超快非线性成像具有对先进材料和其他材料的快速原位样品表征的潜力。图4. (a)通过拟合时域单指数衰减得到的样本的去相时间图，在图(a)中用三角形标记的选定样本点处的FWM振幅去相曲线【参考】Eric Martin, et al Rapid multiplex ultrafast nonlinear microscopy for material characterization. Optics Express 30, 45008 (2022). 2.二维材料中激子相互作用和耦合的成像研究过渡金属二卤代化合物（TMDs）是量子信息科学和相关器件领域非常有潜力的材料。在TMD单分子层中，去相时间和非均匀性是任何量子信息应用的关键参数。在TMD异质结构中，耦合强度和层间激子寿命也是值得关注的参数。通常，TMD材料研究中的许多演示只能在样本上的特定点实现，这对应用的可拓展性提出了挑战。美国密歇根大学课题组使用了多维相干成像光谱（Multi-dimensional coherent spectroscopy, 简称MDCS），阐明了MoSe2单分子层的基础物理性质——包括去相、不均匀性和应变，并确定了量子信息的应用前景。此外，课题组将同样的技术应用于MoSe2/WSe2异质结构研究。尽管存在显著的应变和电介质环境变化，但相干和非相干耦合和层间激子寿命在整个样品中大多是稳健的。图5. （a）hBN封装的MoSe2/WSe2异质结构的白光图像。（b）MoSe2/WSe2异质结构在图（a）中的标记的三个不同样本点处的低功率低温MDCS光谱。（c）图（b）中所示的四个峰值的FWM(Four-Wave Mixing)四波混频积分图。（d）MoSe2/WSe2异质结构上的MoSe2共振能量图。（e）MoSe2/WSe2异质结构的WSe2共振能量图。（f）所有采样点的MoSe2共振能量与WSe2共振能量【参考】Eric Martin, et al Imaging dynamic exciton interactions and coupling in transition metal dichalcogenides, J. Chem. Phys. 156, 214704 (2022) 3. 掺杂MoSe2单层中吸引和排斥极化子的量子动力学研究当可移动的杂质被引入并耦合到费米海时，就形成了被称为费米极化子的新准粒子。费米极化子问题有两个有趣但截然不同的机制： (i)吸引极化子（AP）分支与配对现象有关，跨越从BCS超流到分子的玻色-爱因斯坦凝聚；（ii）排斥分支（RP），这是斯通纳流动铁磁性的物理基础。二维系统中的费米极化子的研究中，许多关于其性质的问题和争论仍然存在。黄迪教授课题组使用了Monstr Sense公司的全共线多功能超快光谱仪BIGFOOT研究了掺杂的MoSe2单分子层。课题组发现观测到的AP-RP能量分裂和吸引极化子的量子动力学与极化子理论的预测一致。随着掺杂密度的增加，吸引极化子的量子退相保持不变，表明准粒子稳定，而排斥极化子的退相率几乎呈二次增长。费米极化子的动力学对于理解导致其形成的成对和磁不稳定性至关重要。图6. 单层MoSe2在不同栅极电压下的单量子重相位振幅谱【参考】Di HUANG, et al Quantum Dynamics of Attractive and Repulsive Polarons in a Doped MoSe2 Monolayer, PHYSICAL REVIEW X 13, 011029 (2023)

日前，丹东百特研制的“高精度智能激光粒度仪”项目，在北京通过了由中国建材联合会、中国非金属矿工业协会共同组织的技术成果鉴定。高精度智能激光粒度仪项目是工信部“工业强基”项目中的子项目，由丹东百特、浙江大学和苏州非矿院共同承担。经过两年的不懈努力，采用了许多新技术,于2017年底全面完成了项目任务书中规定的目标。项目产品的创新技术包括，激光散射+显微图像二合一技术、粉体颗粒折射率测量技术、双镜头斜入射光路技术、智能测试技术、粒形分析技术、产品复配技术等，保证了仪器的各项技术指标达到了世界先进水平。丹东百特董青云总经理就项目的研制过程和创新成果向鉴定专家做了详细的汇报。专家通过考察用户、查阅资料、听取汇报的方式，对项目仪器的测量范围、准确性、重复性、分辨力和智能化等主要技术性能进行了验证并给予高度评价。鉴定结论是高精度智能激光粒度仪——Bettersize3000“是中国颗粒检测技术取得的最新成果”，达到了“国际先进水平”。 Bettersize3000采用的激光散射+显微图像技术，使该仪器既能测试粒度，又能分析粒形，实现一机多用；粉体材料折射率测量技术保证了对新粉体材料的粒度分析准确性；高精度探测器、短波长光源和双镜头斜入射技术使散射光探测角度达到0.02-165°，保证了测试范围达到0.01-3500μm；采用智能控制技术实现“一键操作”，十分钟就能学会操作；通过标准样品和多样品混合验证，准确性和分辨力等指标远超国外同类产品。除常规性能出众外，Bettersize3000还有两个绝招，一是能测最大粒径——D100。激光粒度仪不能测量D100这一点在最新激光粒度仪国际标准中有明确的阐述。Bettersize3000通过显微成像系统来精确“捕捉”最大颗粒D100，解决了这一困扰业界的难题。二是具备产品复配功能。如果用户要购买粒度为C的产品，而库存有粒度为A和B两种产品（C粒度居A和B之间），这时Bettersize3000能得出用A和B的复配比例，从而得到C。此项功能降低了库存，提高了效率，节省了成本，降低了能耗，拓展了激光粒度仪的应用领域。鉴定会上，专家组长章少华教授，粉体专家郑水林、盖国胜、唐靖炎教授，仪器专家黄强教授等和协会领导纷纷发言，对项目产品在技术性能上达到新高度、对百特在粒度测试上取得的新成就表示赞赏和祝贺，认为中国激光粒度仪器已经从中低端迈向了高端，希望百特继续努力，创出中国制造的世界品牌。

Quantum X bio - The power of bioconvergence Nanoscribe推出全新多功能生物打印系统Quantum X bio，该系统拥有的专有技术是以双光子聚合（2PP）为核心，以精细的工程设计为基础，通过生物学家的想法定制并且重新设计的。 作为2019年推出的第一台双光子灰度光刻 (2GL ) 系统Quantum X的同系列产品，该生物打印系统具有精确的温度控制、无菌的工作环境和功能化的生物材料等特点，可让生物打印达到一个新的高度，并有效加速组织工程、细胞生物学和生物医学应用等关键应用的创新。 先进的生物医学应用 以高的打印精度和打印速度实现几乎任意三维结构，以快速的设计迭代周期优化您的研究，以广泛的生物材料、生物墨水和生物相容性树脂拓宽您的打印材料选择。通过使用系统配备的触控屏实现丝状和复杂的三维结构的高精度打印，并直观地放置到微流控通道或孔中。 这些特点使得Quantum X bio成为创建先进微观环境的最佳工具，可用于组织工程、细胞研究的定制支架，以及其他许多对精度、速度、材料多样性和无菌性有着较高要求的创新的生物医学应用。 Quantum X bio让您站在探索生物和生物医学应用的前沿。系统配备无菌和可温控的基底支架，无菌配件，生物材料和生物墨水，并且兼容其他定制材料。有了Quantum X bio，您就可以探索活体细胞打印的世界。 探索生物医学应用细胞支架 皮肤/组织模型 智能/活体材料 微流控技术 微针阵列 药物输送载体纳米/柔性机器人 血管模型 生物传感器 亚微米级图案设计 细胞力学和迁移的拓扑结构 为活体生物打印做好准备 Quantum X bio具备用生物树脂材料进行活体细胞打印的需要条件，并保持它们的活性。为您探索更多例如三维组织模型，智能材料或活体材料等激动人心的新应用保驾护航。无菌、可温控的环境使用基于水凝胶的定制生物树脂细胞兼容型波长（780纳米）打印后1小时细胞存活率90％（通过活死细胞染色试剂测得） Quantum X bio系统配备Nanoscribe UX优化软件，经验证的 STL模型生物打印库。结合在打印过程中对传感器和视频数据的实时监控，您能够轻松获得的打印结果，并且直接利用系统的触控制屏上传、启动和监控打印作业， 甚至进行远程操作。 上左图：Quantum X bio系统摄像图像：用于细胞培养的微孔阵列的3D打印上右图：荧光显微镜图像：带有荧光的NIH 3T3细胞附着在由IP-S制成的生物相容性支架上，从而进行增殖 系统属性打印技术基于双光子聚合（2PP）的逐层3D打印技术具有体素调整能力的双光子灰度光刻技术（2GL ）。基底显微镜载玻片(3 x 1" / 76 x 26 mm)MatTek细胞盘（35mm或50mm）最大6英寸（150mm）的晶片基底玻璃、硅以及其他透明和不透明的材料其他基材/尺寸光刻胶Advanced BioMatrix的水凝胶Xpect Inx的生物墨水Nanoscribe IP 光刻胶（聚合物）Nanoscribe GP-Silica (玻璃)第三方和定制材料最大打印面积50 x 50 mm² 更多有关3D双光子无掩模光刻技术和产品咨询欢迎联系Nanoscribe中国分公司 - 纳糯三维科技（上海）有限公司 德国Nanoscribe 超高精度双光子微纳加工系统： Photonic Professional GT2 双光子微纳3D无掩模光刻系统 Quantum X系列 双光子灰度光刻微纳打印系统

在人体内，有数千不同的蛋白质。每个蛋白质都有独特的形状，这样决定了它们独特的功能。科学家们至今都有很难捕捉单个蛋白的图像。问题在于，高功率成像工具往往会抹导致脆弱的蛋白质结构发生破坏，因此研究人员拍摄数以百万计的照片，来全面地了解一种蛋白质的晶体结构。这些工具所产生的图像，通常是模糊的，并且一些蛋白质不能被拍照，因为它们无法形成晶体。　　现在，一个研究团队已经可以用新的石墨烯材料来采集单个蛋白的图像。根据最近公布的arXiv上的一项研究，这种使用全新材料石墨烯获得的蛋白质图像是第一个针对单个蛋白质的高分辨率图像。　　捕捉单个蛋白质的图像时，研究人员将蛋白质的溶液雾化，并混合到非常薄的石墨烯片上。然后他们使用了低能量的全息电子显微镜，通过弹跳电子束来撞击蛋白质，然后记录这些电子与其它电子的如何相互作用产生的图像。这种低能量的电子束可以保证蛋白质结构不会出现太大的破坏。不同于以前其他成像方法，研究人员使用全息电子显微镜可以保证蛋白质结构的完整性和可靠性。利用计算机技术，研究人员使用了全息电子显微镜产生的图像来重建蛋白质的原始结构。　　细胞色素C图像。A)从全息电子显微镜获取的细胞色素C蛋白的图像。B)三种不同的蛋白质观察角度的重建。C)使用电子计算机技术来数字重建的蛋白质的不同角度的模型。　　(图片来自：Jean-Nicolas Longchamp et al, 2015, arXiv)　　研究人员试图将自己解析的结构与几种已经广为人知的蛋白质结构做对比，比如血红蛋白(在红血球中携带氧气的蛋白)，牛血清白蛋白(在实验室常用的蛋白)和细胞色素C(细胞内的电子转移在他)。他们比较了所得图像，并与其他成像技术获得的图像做对比，并发现，他们的照片有更高的清晰度。研究人员接下来希望获取其他未解析过的蛋白质图像。如果科学家更好地了解蛋白质结构，他们可以找可能存在的错误折叠的蛋白、如阿尔茨海默氏症，帕金森氏和亨廷顿氏病相关的蛋白质，这对于人类健康和基础生物学的研究大有益处。

可通过深度学习缩短作业时间，实现高效利用的X射线TV系统，检测更加轻松！ “SONIALVISION G4 LX edition”X射线TV系统 岛津制作所开发出了一种在骨质疏松症的诊断及经过观察、治疗过程等中测定骨密度时，通过基于AI技术的图像处理，高精度迅速提供X射线图像的新功能，并于近日在日本发售了可作为选配件引进该功能的X射线TV系统“ONIALVISION G4 LX edition”。新产品同时具备可大幅度降低射线照射量的图像处理功能。 ＜X射线TV系统＞除可通过X射线透视（动画图）实时观察骨头和肺部、消化管等体内的状态之外，还可进行X射线摄影（静止图像），被内科、外科、整形外科、泌尿器科等诊疗科广泛采用，同时也在健康诊断方面长期使用的仪器。“SONIAVISION G4”系列自2013年发售以来，已在国内外售出了1000台以上。是唯一一套能够测定骨密度的X射线TV系统，本次的新产品可实现设备更高效的使用。据称日本的骨质疏松症患者人数约有1300万人。尤其是老年女性居多，从50岁前后起，由于激素平衡发生变化，骨量减少，很容易引起骨折，而因为骨折需要护理的情况也为数不少。随着社会上老龄化的推进，患者数量也呈增加倾向。2014年，我公司采用骨密度测定法中被评为精度最高的DXA法（使用2种X射线的测定法），在世界上第一个实现了基于X射线TV系统的骨密度测定。但是，测定部位股骨头的X射线图像需要“区域分割※（在图像上提取骨头区域的作业）”，这就需要一定的经验和作业时间。于是，我公司采用深度学习技术，开发了可瞬时完成熟练操作员工作业内容的“AI辅助功能”。X射线摄影完成后，可立即显示出高精度分割图像，进行骨密度测定（世界首创）。另外，新产品标配可实现大幅度减少被辐射的最新锐数字图像处理技术“SCORE PRO Advance”。虽然减少X射线照射量会使画质降低，但能够实时降噪，提升低剂量下图像的辨识度。通过此技术，可将射线照射量减到了以前的一半以下（与我公司产品比较）。而且，为了保证设备的高效运用，还追加了可将从X射线TV系统的X射线管（X射线照射部）到检测器（X射线受光部）之间的距离拉伸至最大180cm的功能。这样一来，也可以应对以前用被称为普通摄影系统的X射线摄影（静止图像）专用机进行的胸部摄影检查。 ※由于是根据骨头与其他部位X射线的吸收率不同来测定骨密度，因此，需要有准确提取骨头区域的作业。如果骨密度低，在低剂量X射线摄影中就很难形成清晰的图像。

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。

酒泉卫星发射中心发射场光学测量团队，承担着此次神舟十四号运载火箭初始发射段的实时监测任务，作为整个测控系统的“第一棒”，团队科技人员始终精益求精，做足准备，以高精度测量，守望神舟出征。这是神舟十四号载人飞行任务发射前的一次综合演练，发射场光学测量团队科技人员在火箭点火后第一秒就立即进入工作。他们需要根据前方高速电视测量系统回传的图像数据，对运载火箭飞出发射塔架之前起飞漂移量进行测量。发射场光学测量团队负责人 刘鑫：漂移量它是判断火箭起飞状态是否正常的重要依据。一般的漂移对于这么大的目标来说，咱们是肉眼观察不到的，但是如果漂移量过大的话，它就会对火箭本身或者是塔架造成不可估量的伤害。所以这就要求我们要把这个漂移量测量误差控制在0.2米以内，也是为指挥中心做出决策、调整、判断提供一个准确的依据。为了完成好任务，光学测量团队经过多次实地勘察，在发射塔架周边，科学配置了多台高速电视测量系统，形成测控体系网，确保火箭跟踪无死角。总台记者 沈玲：我身后这块不足20平方米的水泥场坪就是其中一个测量点，也是距离发射塔架最近的观测点之一，为了保证成像效果不受影响，科技人员需要随时掌握设备状态。发射场光学测量团队负责人 刘鑫：因为我们这里距离发射塔架是比较近的，发射时产生的低频振动，可能对我们的设备就会产生影响，还有就是户外环境有很多不确定的因素，尤其是我们这经常有大的风沙，所以我们就会提前设置好各种可能影响设备正常工作的故障来进行归零处置，确保万无一失。测量设备采用的是大视场、短焦距的跟踪方式。跟踪画面出现偏差会直接影响到火箭漂移量测量结果，为了保证目标完整清晰成像，就要求操作手具备快速修正跟踪能力。发射场光学测量团队工程师 冯旭辰：我们会反复观看以前的任务图像，总结分析不同火箭在不同光照条件下，不同时间节点的飞行状态，制定相应的调光和跟踪策略，并一遍遍地开展针对性训练。目前，酒泉卫星发射中心发射场光学测量团队人机结合状态良好，设备完成检测调试，随时做好任务准备。

“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

p　　 日前，丹东百特研制的“高精度智能激光粒度仪”项目，在北京通过了由中国建材联合会、中国非金属矿工业协会共同组织的技术成果鉴定。/pp style="text-align: center"img style="width: 450px height: 257px " src="http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/ee9cefa6-af36-4f81-8d77-ea132a9a8732.jpg" title="1.jpg" height="257" hspace="0" border="0" vspace="0" width="450"//pp　　高精度智能激光粒度仪项目是工信部“工业强基”项目中的子项目，由丹东百特、浙江大学和苏州非矿院共同承担。经过两年的不懈努力，采用了许多新技术,于2017年底全面完成了项目任务书中规定的目标。/pp style="text-align: center"img style="width: 450px height: 333px " src="http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/efd0b209-a95b-4ac8-be64-d3091ca12bd5.jpg" title="2.jpg" height="333" hspace="0" border="0" vspace="0" width="450"//pp　　项目产品的创新技术包括，激光散射+显微图像二合一技术、粉体颗粒折射率测量技术、双镜头斜入射光路技术、智能测试技术、粒形分析技术、产品复配技术等，保证了仪器的各项技术指标达到了世界先进水平。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/e3fd53df-4414-49f2-b970-63e3e9fe1739.jpg" title="3.png"//pp　　丹东百特董青云总经理就项目的研制过程和创新成果向鉴定专家做了详细的汇报。专家通过考察用户、查阅资料、听取汇报的方式，对项目仪器的测量范围、准确性、重复性、分辨力和智能化等主要技术性能进行了验证并给予高度评价。鉴定结论是高精度智能激光粒度仪——Bettersize3000“是中国颗粒检测技术取得的最新成果”，达到了“国际先进水平”。/pp style="text-align: center"img style="width: 450px height: 281px " src="http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/4fb55b5c-fc99-462b-be82-a948a1fd7613.jpg" title="4.jpg" height="281" hspace="0" border="0" vspace="0" width="450"//pp　　Bettersize3000采用的激光散射+显微图像技术，使该仪器既能测试粒度，又能分析粒形，实现一机多用 粉体材料折射率测量技术保证了对新粉体材料的粒度分析准确性 高精度探测器、短波长光源和双镜头斜入射技术使散射光探测角度达到0.02-165° ，保证了测试范围达到0.01-3500μm 采用智能控制技术实现“一键操作”，十分钟就能学会操作 通过标准样品和多样品混合验证，准确性和分辨力等指标远超国外同类产品。/pp style="text-align: center"img style="width: 450px height: 266px " src="http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/bd50a02e-8783-4b52-8501-641dd359684f.jpg" title="5.jpg" height="266" hspace="0" border="0" vspace="0" width="450"//pp　　除常规性能出众外，Bettersize3000还有两个绝招，一是能测最大粒径——D100。激光粒度仪不能测量D100这一点在最新激光粒度仪国际标准中有明确的阐述。Bettersize3000通过显微成像系统来精确“捕捉”最大颗粒D100，解决了这一困扰业界的难题。/pp style="text-align: center"img style="width: 450px height: 634px " src="http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/4e5abc28-c8e9-421d-ad7c-5cda7719639e.jpg" title="6.jpg" height="634" hspace="0" border="0" vspace="0" width="450"//pp　　二是具备产品复配功能。如果用户要购买粒度为C的产品，而库存有粒度为A和B两种产品(C粒度居A和B之间)，这时Bettersize3000能得出用A和B的复配比例，从而得到C。此项功能降低了库存，提高了效率，节省了成本，降低了能耗，拓展了激光粒度仪的应用领域。/pp style="text-align: center"img style="width: 450px height: 338px " src="http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/4ef76a88-e513-40dd-9855-12fb34cdeb2c.jpg" title="7.jpg" height="338" hspace="0" border="0" vspace="0" width="450"//pp　　鉴定会上，专家组长章少华教授，粉体专家郑水林、盖国胜、唐靖炎教授，仪器专家黄强教授等和协会领导纷纷发言，对项目产品在技术性能上达到新高度、对百特在粒度测试上取得的新成就表示赞赏和祝贺，认为中国激光粒度仪器已经从中低端迈向了高端，希望百特继续努力，创出中国制造的世界品牌。/pp style="text-align: center "img style="width: 450px height: 268px " src="http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/0e8c65fc-e23a-4bb5-9ead-c19c6bde4093.jpg" title="8.jpg" height="268" hspace="0" border="0" vspace="0" width="450"//p

【产品介绍】ATAGO（爱拓）低浓度高精度在线折光仪PRM-2000α ，又称在线浓度计，由检测部件（传感器）与显示部件（显示器）构成，专为低浓度样品而设计，可同时测量折射率（nD）和Brix值（蔗糖/高果糖玉米糖浆/无（低）糖饮料），低浓度（Brix 0.000-20.000% 折射率1.32069-1.36500），高精度( 折射率±0.00001, Brix ±0.007 )，非常适合检测各种低浓度液体。ATAGO（爱拓）低浓度高精度在线折光仪PRM-2000α ，七段LED彩色显示屏，远距离也能读数清晰，广泛应用在食品，饮料，制药以及化工行业，帮助在线管理稀释过程，混合过程以及最终产品的浓度/水分/混合比率的浓度监测，还可以用于在线清洗过程的效果监控。【应用范围】在线折光仪PRM-2000α用于生产线液体折射率、可溶性固含量（Brix）和浓度等连续检测。1、实时监测各类低糖饮料、功能性饮料、低浓度液体在生产线上的实时浓度 2、可溶性固含量和浓度的连续检测（蒸发，溶解，混合，稀释，提取等工艺） 3、切削油、润滑油浓度的检测 4、洗涤剂浓度的检测 5、工业清洗剂的检测6、低浓度样品（低糖茶，低糖饮料等）7、淀粉液、纯静水8、咖啡、果汁9、酒精饮料10、各种表面处理剂【技术参数】型号PRM-2000α货号3641测量项目折射率（nD），Brix（三类产品[ATC]：蔗糖，高果糖玉米糖浆和无糖饮料[≤2%]），浓度（%）（ATC），温度（℃）测量范围折射率（nD）1.32069 ~1.36500 Brix 0.000 ~ 20.000%分辨率折射率（nD）0.00001 Brix 0.001%（分辨率可切换：0.001% [默认]，0.005% 或 0.01%）测量精度折射率（nD）±0.00001（1.32069 ~ 1.33681）折射率（nD）±0.00010（1.33682 ~ 1.36500）Brix ±0.007%（Brix 0.000 ~ 2.000%）Brix ±0.050%（Brix 2.001 ~ 20.000%）*通过自动温度补偿功能，测量低于 Brix 2% 的样品时可以获取最高精度。测量温度-35.0 ~ 165.0°C温度补偿范围5 ~ 90°C显示系统七段 LED 显示器输出方式RS-232C，DC 4 ~ 20mA测量时间约 1 秒电源AC 100 ~ 240V，50/60Hz电缆检测部件至显示部件之间的标准长度15m（最长可达 200m）材质棱镜：人工蓝宝石 样品槽：SUS316L耐压性0.98MPa环境温度5 ~ 40°C功率30VA国际防护等级检测部件：lP67显示部件：lP67尺寸和重量检测部件：10.8x33.57x10.8cm，4.1kg显示部件：19.2x10x24cm，3.3kg创新点：ATAGO(爱拓)第一台在线折光仪，又称为在线折射仪，诞生至今已有75年了，在这75年中，ATAGO(爱拓)的在线折射仪成员也不断壮大，先后诞生了在线浓度计型号为CM-780N、CM-800α ，PRM-100α 。2015年，ATAGO(爱拓)也再添新丁——PRM-2000α 高精度型在线折光仪PRM-2000a 高精度在线浓度计

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。

日本产业技术综合研究所的研究组与CHINO株式会社合作成功研发出能够在1000℃附近高温区准确测定温度的白金电阻温度计。　　以往，在半导体制造等需要对温度进行准确测定的场合，都是采用以白金(铂)丝为传感器的白金电阻温度计。然而，在1000 ℃附近的高温区，白金的电阻率并不稳定，而且白金丝自身也会产生热扭曲，所以很难实现高精度测量。　　为了开发在1000 ℃高温区也能具有稳定电阻率的温度传感器，课题组对市场上销售的白金电阻温度计进行分析研究后，对其传感器进行适当的热处理，再利用日本国家标准的水三相点装置和银凝固点装置反复进行热循环试验，分析不同温度下的电阻值变化情况。结果发现，经过热处理后，铂温度传感器在1000 ℃附近的电阻变化实现最小化，温度计性能更加稳定。此外，通过对铂丝的结构进行调整优化，使其热扭曲程度得到减轻。　　新开发的温度计在银凝固点的961.78℃，测量值变动范围为± 0.001度(以前为0.01度) 在水三相点的0.01℃，测量值变动也稳定在± 0.0005度以内，达到世界最高水平。

2024年3月6日，日立高新技术集团旗下的日立分析仪器有限公司（以下简称为“日立分析仪器”）推出了可在NEXTA DSC系列热分析仪上使用的偏光显微镜配件。NEXTA DSC被用于不同的热分析领域，包括聚合物、制药、电子、化学、学术研究、石油和天然气、食品和金属等，以对热流进行测量从而获得材料特性。其可测量熔点、玻璃化转变和结晶等热性能。在开发高性能材料的行业和研究设施中，作为日立NEXTA DSC可选配件的Real View®偏光显微样品观察装置用途广泛，可扩展应用到样品晶体取向、多层薄膜质量控制和故障分析等。高级显微分析NEXTA DSC的Real View®偏光显微样品观察装置配备一个2,000万像素的高分辨率摄像头，与标准Real View®摄像系统相比，分辨率提高了10倍，数码变焦倍率提高了50倍。此外，可控偏光技术增强了图像的对比度，使操作人员能够探索样品的方向性，即各向异性。摄像头装置具有专门为偏光观测设计的专用图像处理功能。该系统采用与NEXTA DSC系列类似的简单操作，可对多层薄膜进行逐层熔点分析。这些功能有助于对各种材料进行高精度结构分析，能够清晰地观测微小区域，包括多层薄膜质量的异常。日立分析仪器热分析仪产品经理Olivier Savard表示：“NEXTA DSC系列的Real View®偏光显微样品观察装置引入了高精度结构分析的创新方法，为需要增强材料特征的公司和研究实验室扩展了差示扫描量热仪的功能。”日立高新科学热分析仪产品经理西村晋哉表示:“偏光显微样品观察装置采用由日立创新开发的图像处理功能对微区域进行热分析。该产品为研发和质量保证/质量控制市场提供了创新应用和解决方案。"*“NEXTA”和“Real View”是日立分析仪器在日本、美国、欧盟及其他国家/地区的注册商标。

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

p　　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

p 日前，“高精度激光调制吸收水气传感器应用技术”科技成果在北京通过专家评审，中科院院士姚建铨等评委会专家一致认为，该系统首次在国内无人机高空湿度测量、文物领域高湿环境监测等开展应用，在文物领域的应用填补了国内外空白，达国际先进水平。而市场上存在的传统测量方法在低温、高湿情况下，存在分辨率低、迟滞和误差大等问题。/pp 北京航天易联科技公司总经理李刚说，该传感器将国外传统水气传感器误差从± 5%提升到本传感器的± 1.5% 将传统传感器响应时间从10—30秒提升至100毫秒，实现了传感器技术的跨越 由于采用半导体光源，光源发出的检测气体特定光谱效率高，并使用信号处理算法，检测精度极高，可达1ppm(百万分之一)量级等。/pp　　此技术由北京航天易联科技发展有限公司、中科院半导体研究所、中科院电工研究所联合研发，具有多项核心自主知识产权。经多年研究和大量试验、测试，该传感器有稳定性和防爆性好、寿命长，环境适应性好等优势，可应用于气象环保、文物保护、石油化工等领域的湿气监测。/ppbr//ppbr//p

显微仪器是科学研究中常用的一种仪器，专门用于观察微观事物，但是科学研究经常是既要观测微观，又要了解全貌。清华大学团队日前发布的新型智能光场显微仪器就突破了传统显微仪器的能力“瓶颈”，做到了既能观测微观，又能观测全貌，同时还可以在动物活体时实现对其细胞的高精度三维观测，这是我国在高端仪器领域研发和产业化方面又一个突破。在清华大学成像与智能技术实验室，同学们正在使用由中国工程院院士、清华大学信息科学技术学院院长戴琼海团队开发的新型智能光场显微仪器，对小鼠的大脑神经元活动进行观测研究。屏幕上可以看到小鼠脑部影像，实时展示小鼠脑神经对图像、音乐等刺激做出的不同响应过程。据介绍，新型智能光场显微仪器借鉴了果蝇的复眼结构，通过几百万个微小镜头捕捉细胞所发出的微弱荧光，同时研发团队独创了数字自适应光学架构，首次在显微仪器上实现了既“看得宽”又“分得清”的效果，不仅能清楚显示细胞及细胞器层面的微观场景，传统显微仪器无法做到的整体观测、三维观测、长时程高速观测也能够一一实现，将可应用于生命科学和医学等多领域研究。解放军总医院耳鼻咽喉头颈外科学术主任 戴朴：它给我们带来的革命性变化，首先是宽视场，一个非常大的空间范围，甚至它有一定的深度，形成了一个立体3D的观察。耳蜗接收到信号以后，它在大脑有一个非常复杂的传递过程，要涉及各级的神经元，通过长时程和宽视场的仪器观测，就有可能能够揭示出听觉活动的规律。

日前，中国兵器工业集团吉林江北机械制造有限责任公司已成功研制出填补国内空白的高精度标准测力仪，其技术指标达到国内领先水平。　　标准测力仪是一种创新型的实用技术计量产品，广泛用于国家和国防各计量技术机构以及机械、冶金、航空、航天、船舶、兵器等行业，过去，我国一直不能自主生产，沿用国外型号产品长达半个世纪之久。为实现计量标准与国际接轨，经原国防科工委批准立项，该公司承担了其研制任务，经过艰苦努力，于近期成功研制出了3个系列17种拥有自主知识产权的高精度标准测力仪。　　该测力仪具有机电双模式测量、轻便、用途广泛等功能和特性，技术水平较高，从而填补了国内空白，其中“数字式一体化标准测力仪”等5种测力仪还获得了国家实用新型专利。目前，该公司已成为全国生产测力仪型号最多、规格最全、精度最高的企业。

随着LED产业日益成熟，国际、国内客户LED产品需求量的增加，消费者对于LED产品品质要求也越来越高，不仅强调发光效率，而且均匀性、一致性、显色性等指标也备受关注。无论是在LED背光领域，还是在LED照明领域，都需要更好光学量测设备，以解决量测方面的应用需要。此前，灵敏度高、测量精度准确，符合国际标准的高端检测设备，一直是国外设备处于主导地位。国内LED企业，为了生产出品质良好的LED产品，一套高端检测设备需要投入几十万甚至上百万，可是在售后的保障方面，由于时空距离，却并不能得到最快的响应。面对这种情况，LED业界对于具有国际水准、符合国际标准的国产高端检测设备充满期待。基于以上的种种原因，杭州中为光电技术股份有限公司（ZVISIONR）作为国际半导体照明装备领域领军企业之一，携手美国海洋光学(Ocean Optics)，成功研发出全球领先的ZWL-S6超高精度光谱辐射计，首次真正打破了在高端测试机领域，国外设备厂商垄断的局面。将在满足客户的高端检测需求的前提下，大幅降低设备成本，同时以中为光电强大的服务实力为支撑，全力为中国LED行业加油！中为光电将于2011年8月30日在上海高工G20-LED峰会携手美国海洋光学(Ocean Optics)进行中国LED半导体装备领域设备首次全球同步发布！中为光电基础研究部总监殷源博士将在会议上分享中为光电（ZVISIONR）对于LED检测的最新观点与建议。高端应用环境首选中为ZWL-S6超高精度光谱辐射计系统：ZWL-S6超高精度光谱辐射计支持国际电工委员会（IEC）、国际照明委员会（CIE）、美国能源之星（Energy Star）、中国计量科学研究院（NIM）等权威检测标准；搭载中为F4M专利技术积分球、卓越的驱动电源、极致专业的夹具、权威的标准光源等顶级部件，可组成最高端的ZWL-3140Q超高精度颜色测量系统，能够有效的满足行业检测机构、企业实验室等高端应用环境对于光谱检测精度、稳定性、量测范围、测试速度、外观设计、软件功能等综合性能的高要求。同时，能够有效的降低高端设备的保有成本，为中国LED行业的发展贡献一份力量！ZWL-S6超高精度光谱辐射计简介：ZWL-S6超高精度光谱辐射计运用中为自主的核心算法及先进的系统设计，确保了辐射计的整体性能指标，集成中为F4M专利技术积分球、卓越的驱动电源、极致专业的夹具、权威的标准光源等顶级部件，打造成中为ZWL-3140Q超高精度颜色测量系统。其检测精度、稳定度、测量范围、测试速度、软件功能、外观设计等指标均达到国际顶级水平，真正打破了国外设备厂商在高端测试领域的垄断局面。ZWL-S6超高精度光谱辐射计内置有国际顶尖光谱仪模块，该模块由半导体照明CCD测量核心技术发明者、光纤光谱仪在半导体照明测试领域应用最广的中为（ZVISIONR）公司与其战略合作伙伴美国海洋光学(Ocean Optics)共同研制。超高检测精度：超低的暗电流，信噪比高达1000:1，色品坐标（x,y）最高精度可达0.0010以内；超强稳定性：探测器采用先进的内部智能恒温技术，大大降低了环境温度变化对测量结果的影响；独创恒温制冷的高频信号采集卡，有效的提升检测稳定性，色品坐标（x,y）稳定度可达0.0005以内；超宽测量范围：采用薄型背照式（Back-thinned）面阵CCD探测器。其二维像素阵列有效接收波长范围在200～1100nm的光信号，可实现1300K--25000K的高精度色温测试；动态范围（指仪器测定可用的最高吸光度与最低能检测到的吸光度之比。动态范围越大，可用于检测样品的线性范围也越宽）高达25000:1，可实现1.0× 10-2 lm&mdash 2.0× 105 lm 的光源测试；超快测试速度：配备二维面阵CCD探测器，量子效率达90％，有效接收入射光，最大化的提升了系统的测试灵敏度，CCD最快响应时间可达1ms；国际化外观：采用极具档次的烤漆工艺，结合中为特有的钻石蓝，设备整体观感高端、大气，满足客户提升企业形象的需求；权威标准追溯：可分别追溯到国际电工委员会（IEC）、国际照明委员会（CIE）、美国能源之星（Energy Star）、中国计量科学研究院（NIM）等权威检测标准；强大的软件：核心算法支撑的系统软件，满足光源测量所需要的全部功能，支持多种测试报表的分析；测试界面简洁大方，操作简便；专业化服务：400客服系统全天候24小时响应，高素质的客服团队为您服务；完善的CRM客户关系管理系统,为快速、有效、持续地服务好客户提供管理支撑；配件介绍：卓越的驱动电源：支持电压电流一次设置，重复动态测量，不损伤被测光源；低纹波和低噪音，超高分辨率及精度0.1mV/0.01mA；内置高精度五位半电压表和毫欧姆表；支持高精度和动态编程输出；高档次、高亮度VFD显示屏；开机自检，软件校正，智能伺服风扇系统；支持远端电压补偿，支持外部触发输入、输出；可选择带脉冲输出电源功能；可靠稳定的电源性能，为光源的稳定点亮提供有力支持，保证了系统的测试精度；顶级的中为F4M专利技术积分球：支持辅助光源补偿测试；支持4&pi 法、2&pi 法测试；独创的中为F4M专利积分球技术：涂层具有高反射率、低热胀冷缩率、反射无光谱选择性等特点；设计独特，开合方便，不漏光；球体采用特殊材料，散热性好；确保高精度的测试；极致专业的夹具：拥有行业最完善的专业夹具库，全面支持T8/T5、E27 /E14 、GU10 、MR16 、PAR30、Road Light、LAMP（Ф3、Ф5、Ф8、Ф10）、Piranha-LED（食人鱼）、HP-LED（1W、3W等大功率）、卤素灯（10W OSRAM等）、COB、TOP & SIDE View SMD 、TYPE LED（0603、0805、3014、3020、3528、5050、5050M、5630）等光源测试；极具专业水准的夹具，最大限度地消除自吸收、近场吸收等因素对测试结果的影响；可实现恒温、主动冷却/被动冷却、加热装置等多种温控模式，接受客户定制；权威的标准光源：用于光谱仪在测试LED时的光谱（色温、波长等参数）及光通量量值传递（定标），采用国家权威的中国计量科学研究院直接量传等一系列计量标准；

在赛车文化中，存在着一些经典车型让赛车迷为之疯狂，今天，我们案例的主角福特GT40就是其中之一。从1966年到1969年，福特GT40主宰了赛车世界，人们至今还可以在众多纪录片和电影中重温这段历史。为了重温这份激动，CP Tech、Saurrer Historic Racing、SHINING3D（先临三维-天远三维母公司）、Verisurf这几家公司强强联合，通过专业的赛车制造技术和3D数字化技术，在欧洲重新打造了一辆福特GT40，还原了当初的那个神话。接下来，就让我们一起来看看GT40是如何重生的。案例背景CP Tech公司在赛车运动行业是独一无二的存在，拥有超过20年的成熟经验，Saurrer Historic Racing则致力于改造和修复经典车辆，如Bizzarrini、福特GT40或Austin Healey等著名品牌。此次，先临三维德国团队和Verisurf公司也加入到这个项目中，打造了一个整体的3D数字化方案，通过3D扫描、数字化三维检测和逆向工程等数字化技术实现了GT40的复原制造。GT40重生之路3D扫描在3D扫描前，在GT40的车架上进行了贴点，以更好地获取精准数据。随后，使用先临三维的FreeScan UE 11激光手持三维扫描仪扫描GT40的完整框架，由于FreeScan UE具有良好的材质适应性，可以轻松扫描反光的金属材质，快速获取包括小的钻孔、附件、板材相关的车身细节在内的汽车框架完整三维数据。数据检测及逆向设计扫描结束后，三维扫描的数据可以直接的导入Verisurf软件中，无需通过别的接口即可完成。在Verisurf中，数据被检查并进行最佳拟合比较，以确定这些数据准确无误，再进行接下来的逆向设计。紧接着，在Verisurf中逆向设计出GT40的外观等模块，复原了GT40的CAD数据，并将其整合起来。赛车装配接下来，将逆向设计得到的模块进行制作组装，实现了GT40的重生。3D数字化一体式解决方案在此案例中，先临三维与Verisurf合作，能够将三维扫描数据直接导入至Verisurf软件中，无需使用接口，这能够帮助用户更加便捷顺畅地完成3D扫描-三维检测/逆向设计的数字化应用，简化了GT40的复刻流程。“ “The system convinces with the features of mobility, repeatability and precision. Coming in a flight case, the system can be easily taken anywhere you want. In this version the laser system can be used for track measurement. Laser measuring enables the measuring of larger distances and a much higher precision can be achieved than in conventional vehicle measuring. ”“这个系统的优势在于移动性、稳定性和高精度。其可以装在飞行箱中，轻松携带至任何你想去的地方。在这个系统中，激光可以用来跟踪测量。相比于传统的测量方式而言，激光测量系统可以测量更加远距离和完成具有更高精度要求的汽车测量任务。”—— MATTHIAS BUCHHEIMCP Tech 工程师“I´m glad that, together with SHINING 3D, we can showcase the full workflow from 3D Scanning, through Reverse Engineering and Inspection with the historic Ford GT 40. The special thing about this solution is, that the scan data can be imported from the SHINING 3D software directly into Verisurf without the need of using an interface. In conclusion, one needs to admit that the price-performance ratio of this full solution is remarkable.”“我很高兴，可以和先临三维一起展示整个工作流程，从三维扫描到逆向设计和检测。这个解决方案的特殊之处在于扫描数据可以直接从先临三维的软件中导入到Verisurf ，不需要另外的接口。最后，我们不得不承认，这套方案的性价比是卓越的。”—— Kai GärtlingVerisurf欧洲区销售经理”在福特GT40的复原中，高精度3D数字化技术提供了极大的助力，通过3D扫描和逆向设计等实现了CAD数据的找回，并以现代化的生产方式将其制造出来。这也是3D数字化技术在制造行业的应用缩影，随着智能制造的不断发展，3D数字化技术以其高精度、高效、灵活等特点，在众多制造行业的原型设计、质量检测、维修保养等应用领域内发挥重要作用。先临三维、天远三维以及海外团队，也将不懈努力，不断以高精度3D数字化技术助力智能制造的良好发展。关于CP TechCP Tech公司在赛车运动行业是独一无二的存在。它将卓越的技术、激情和性能融为一体，在赛车、汽车和未来交通领域拥有成熟的客户基础。CP Tech拥有超过20年的成熟经验，从动力系统和底盘设计、驾驶动力学到生产和最终制造，他们所做的项目都散发着卓越的工程创新和设计天赋。CP Tech同时也专注于单个零件的设计和开发，或运用其工程专家的能力，从概念到成品，实现客户要求的原型生产或甚至小批量生产。关于VerisurfVerisurf软件公司是一家测量解决方案公司，致力于提供先进的表面分析、质量检测、装配指导和逆向工程。 Verisurf产品和流程对于保持设计、工程、制造和成品部件验证之间的数字线索至关重要。 基于强大的CAD平台，Verisurf致力于基于模型的数字化再定义（MBD），开放标准，以及与所有坐标测量机和CAD软件的互操作性。Verisurf解决方案帮助制造商在更短的时间内生产更高质量的产品。关于Verisurf的更多信息。

记者近日从中国工程物理研究院机械制造工艺研究所获悉，被列入科技部首批国家重大科学仪器设备开发专项的《高精度四极质量分析器工程化研制与应用》项目，日前通过项目初步验收。　　质谱仪是以电子轰击或其他的方式使被测物质离子化，形成各种质荷比(m/e)的离子，再利用电磁学原理使离子按不同的质荷比分离后，测量各种离子强度，确定被测物质的分子量和结构的科学仪器。四极质谱仪具有灵敏度高、样品用量少、分析速度快、分离和鉴定同时进行等优点，广泛应用于化工、环境、能源、医药、生命科学、材料科学等各领域。而四极质量分析器是四极质谱仪的核心部件，此前完全依赖进口，国产高端四极质谱仪一直处于&ldquo 空心化&rdquo 状态。　　2011年，中物院机械制造工艺研究所牵头，联合复旦大学、北京普析通用仪器有限责任公司等单位建立研究团队，几年中，团队成功研制出系列四极质量分析器产品，综合性能指标均达到国际先进水平。　　&ldquo 四极质量分析器要求在一定频率的射频电压与直流电压作用下，只允许一定质荷比离子通过到达接收器，从而实现不同质荷比离子分离，其设计、制造精度要求极高。&rdquo 中物院机械制造工艺研究所所长王宝瑞说。

自然进化使得生物材料具有最优化的宏观和微观结构、自适应性、自愈合能力以及优异的机械性能、润湿性、粘附性等多种特点。随着仿生学的深入开展，人们不仅从外形、功能去模仿生物，而且还从生物奇特的结构中得到不少启发进行仿生制造。自然界的动植物就给我们提供了很多功能性结构的灵感从而设计出不同应用领域的仿生材料。 仿生材料，其研究起源于对天然材料的详细考察，通常是指模仿生物的运行模式和生物材料的结构规律而设计制造的人工材料。根据仿生材料所针对的天然生物材料的不同特性，仿生材料可以包括仿生高强度材料、仿生超亲水/超疏水材料、仿生高黏附材料、仿生智能薄膜材料以及仿生机器人等。 仿生材料来源于对天然材料的模仿，又与实际应用关系密切，多功能表面的仿生微结构如超疏水表面结构就是受植物叶子启发所设计，如根据荷叶不会粘上水珠这一现象仿生制备了超疏水薄膜，通过仿生牙釉质微观结构制备坚韧仿生材料用于飞行器等。经过近些年仿生材料领域科学家的努力，荷叶表面、猪笼草、蜘蛛丝、水黾腿部等的微观结构都已经被揭示出来，并成为设计制备仿生材料的重要指导依据，其在自清洁，抗腐蚀，油/水分离，微反应器和液滴操作等均具有非常广泛的实际应用。 尽管仿生材料研究正处于一个蓬勃发展的阶段，但目前传统制造技术很难仿造出自然界中复杂的微结构，越来越多的研究人员考虑用3D打印的加工方式来弥补传统加工方式的不足。摩方超高精度3D打印设备就为这种复杂的微结构加工提供了可能，其分辨率高达2μm，具有高分辨率、超高精度、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，非常适用于制作微尺度的复杂三维结构。 下面就列举了一些摩方超高精度3D打印系统制备的仿生微结构案例，希望能给大家带来一些启发，为仿生领域提供一种高效的加工手段； 一、仿生麦芒结构： 麦芒上分布着许多取向性坚硬倒刺使其表现出摩擦各向异性特征，通过研究其结构特征能够揭示出其背后的科学机制； 同天然麦芒相比，3D打印麦芒上面的倒刺尺寸、排布密度和倾斜角度可自由调控，并能够很好地与被接触基底表面进行相互作用，实现摩擦各向异性的最大化； 文章链接地址： Small（DOI: 10.1002/smll.201802931） 摩方设备打印样品：微结构尖端最小尺寸：8μm，使用设备：nanoArch S130，分辨率：2μm 二、仿生仙人掌簇状的针型微结构 : 仙人掌刺微结构有助于水滴的凝结和运输,通过3D打印可改变仙人掌刺微结构表面的疏水性能以进一步增加水滴凝结的速率 文章链接地址： https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/admi.201901752 此类簇状针型微结构同样可利用摩方超高精度3D打印系统制作，能够直接快速成型，分辨率2-10μm，最小细节可达5μm； 三、仿生槐叶萍固液气界面表面结构（气膜恢复机理）： 水下固液气界面在大压强、高流速以及气体扩散等因素的影响下易发生失稳甚至消失，这严重影响了水下生物的生存条件以及固液气界面的工程应用，而槐叶萍却具有极强的环境适应能力，这源于其表面特殊微结构产生气膜的作用。通过研究槐叶萍表面的微结构及其水下固液气界面力学特性，能够发现一种新的水下固液气界面稳定性机理； 文章链接地址： https://www.pnas.org/content/117/5/2282?iss=5 以下为通过摩方3D打印设备制造的槐叶萍叶片表面，基于实际槐叶萍叶片尺寸放大10倍打印，以验证这种结构仿生机制的可行性； 使用设备：nanoArchS140，分辨率：10μm；圆柱直径300μm，底部最小缝隙10um左右； 四、仿生叶片的超疏水打蛋器微结构： 传统制造技术很难仿造出此类复杂的微结构，而利用3D打印方式可以灵活实现出研究者想要的臂数以调节表面结构与水滴的粘附力；此类结构可以作为‘微型机械手’来操控微液滴，也可用于油污的吸附和高效油水分离 文章链接地址： http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201704912/epdf 摩方设备打印样品：最小杆径：30μm，使用设备：nanoArch S130，分辨率：2μm 五、仿生微针结构： 微针（MN）是一种长度为数百微米的微型针，由于其微创，无痛且易于使用的特性而受到了广泛的关注；仿生微针在组织中具有持续的药物释放行为，其在软组织应用中具有的强大潜力，在经皮下给药、组织伤口愈合、长期体内药物传递和生物传感方面具有丰富的应用前景； 此案例作者基于PμSL技术，制备出具有倒刺结构的高粘附性仿生微针； 文章链接地址：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/adfm.201909197 摩方3D打印系统打印的其它微针结构： 最小尖端直径：15μm，使用设备：nanoArch S140，分辨率：10μm，层厚20μm 结尾： 以上，是超高精度3D打印在仿生领域的应用分享，除了上述介绍的具有代表性的仿生材料以外，还有许多其他仿生材料也在迅速发展，例如仿鲨鱼皮、仿蘑菇头、仿蜂巢、仿水母等；而摩方的超高精度3D打印技术，分辨率高达2μm，并能兼顾大幅面，目前还在进一步丰富打印材料库，如水凝胶材料，磁性功能材料等，将进更好地服务仿生微结构的加工和验证。