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中國測量技術(shù)沖破封鎖線,可以精確到納米級,意義有多重大?

2021-10-04 19:49 作者:水鏡曉先生  | 我要投稿


圖為激光干涉儀

在工程測量與大型裝備制造上,測量技術(shù)其實非常關(guān)鍵,而精密的測量設(shè)備長期被國外壟斷,但如今中國測量技術(shù)成功突破封鎖線,并且可以精確到納米級,其意義究竟有多重大呢?原來在取得這些技術(shù)突破后,我們不僅不用看國外的臉色,同時還可以極大推動中國制造業(yè)以及基建事業(yè)的發(fā)展,并且許多國家還開始有求于中國,難怪就連美國都眼紅了。

圖為激光干涉儀

上海理工大學(xué)光電學(xué)院莊松林院士率領(lǐng)韓森教授團隊,與蘇州慧利儀器責(zé)任有限公司共建聯(lián)合實驗室進行設(shè)備研發(fā),進行高端國產(chǎn)化產(chǎn)品,也就是激光干熱儀的研發(fā),近期取得了非常順利的進展據(jù)悉這一產(chǎn)品相關(guān)成果難度大,創(chuàng)新性強,并且取得了多項自主知識產(chǎn)權(quán),填補了國內(nèi)的空白,并且最重要的是該設(shè)備的 PV值測量等核心指標(biāo)以及相關(guān)技術(shù)達到了國際領(lǐng)先水平。

按照最簡單的方式來說,激光干涉儀的原理就是將激光分為兩束照射到需要測量的物件上,然后再讓這兩束激光會合產(chǎn)生干涉,這樣就可以精確的測出被測物體表面的形貌誤差,并且這種測量不會受到物體表面的影響,不管是平面、球面、柱面還是自由曲面,都不會影響到儀器的測量,這種檢測技術(shù)可以說是結(jié)合光學(xué)干涉測量原理與計算機技術(shù)實行,能夠?qū)崿F(xiàn)納米級別精度的非接觸式測量技術(shù),它也是中國超精密光學(xué)計量,國家大科學(xué)裝置以及工程高端工業(yè)檢測領(lǐng)域最重要的手段之一。

圖為工作中的激光干涉儀

為了研發(fā)這一款高端儀器,研發(fā)團隊針對需求系統(tǒng)性的展開了模塊化激光干涉儀設(shè)計,以及應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)的研究和攻關(guān),基于模塊化的設(shè)計思路,開發(fā)了核心關(guān)鍵部件以及測量軟件,不僅研發(fā)出了多種測量儀器還在滿足高精度相對測量基礎(chǔ)上,提出了絕對檢測算法和閉環(huán)自檢技術(shù),讓平面變面形檢測的精度提高了5倍,可以說就在這一項目上就被授權(quán)發(fā)明專利5項,實用新型專利5項,研發(fā)團隊也就此發(fā)表了10篇以上的論文,并榮獲中國產(chǎn)學(xué)研究,創(chuàng)新一等獎和日內(nèi)瓦發(fā)明展特別金獎在內(nèi)的多個獎項,證明了這項研發(fā)成果的含金量極高。

而這項發(fā)明對中國來說意義也是非常重大的,現(xiàn)代頂尖制造業(yè)制造的產(chǎn)品精密度往往非常高,例如頂級的民用芯片加工精度能達到納米級,在生產(chǎn)過程中需要用到精度更高的各類機械,需要依靠超高精度的測量儀器,對大量光學(xué)元件的各項參數(shù)進行測量,例如光刻機就需要進行這樣的處理才能夠生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的芯片,除此之外,天文望遠(yuǎn)鏡,空間引力波探測裝置和大規(guī)模集成電路制造裝備,都需要極高的測量精度才能夠制造出來。

圖為激光干涉儀和其測量的圖像

而在過去,這類設(shè)備都掌握在西方國家手中,因此讓中國受到西方國家的技術(shù)制約成為了,成為了制約中國高端裝備發(fā)展和制造的重要瓶頸如今隨著中國高精密測量儀器的誕生,西方國家在這一方面對中國進行的制約再也不復(fù)存在。

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