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精確到納米!上海理工大學(xué)超精密測(cè)量技術(shù)沖破“線”

時(shí)間:2022-3-6閱讀:105
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南極天文望遠(yuǎn)鏡、空間引力波探測(cè)裝置、極大規(guī)模集成電路制造裝備、光刻機(jī)……這一系列關(guān)鍵裝備的加工制造,都需要依靠超高精度的測(cè)量?jī)x器對(duì)大量光學(xué)元件的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行測(cè)量。以往,超精密測(cè)量技術(shù)受到*,成為制約裝備制造發(fā)展的“卡脖子”問題。

近日,由上海理工大學(xué)光電學(xué)院莊松林院士的韓森教授團(tuán)隊(duì)與蘇州慧利儀器有限責(zé)任公司共建聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室所研發(fā)的國(guó)產(chǎn)化產(chǎn)品——數(shù)字化激光干涉儀進(jìn)展順利。據(jù)悉,該項(xiàng)目研究成果技術(shù)難度大、創(chuàng)新性強(qiáng),取得了多項(xiàng)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),部分產(chǎn)品白,PV值測(cè)量等核心指標(biāo)及相關(guān)技術(shù)達(dá)到水平。

有裝備制造的地方就需要精密的測(cè)量?jī)x器

“簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),干涉儀就是將激光分為兩束,照射至需要測(cè)量的器件上,再匯合產(chǎn)生干涉,從而精確地測(cè)量出被測(cè)件表面的形貌誤差,包括平面、球面、柱面或者自由曲面。”韓森介紹,數(shù)字化干涉檢測(cè)技術(shù)是結(jié)合光學(xué)干涉測(cè)量原理與計(jì)算機(jī)技術(shù)、一種能夠?qū)崿F(xiàn)納米精度的非接觸式測(cè)量技術(shù),是超精密光學(xué)計(jì)量、國(guó)家大科學(xué)裝置及工程、工業(yè)檢測(cè)領(lǐng)域最重要的手段之一。

中國(guó)裝備制造要實(shí)現(xiàn)突破,首先要解決制造質(zhì)量問題,其核心關(guān)鍵就是超精密測(cè)量能力。“有裝備制造尤其是裝備制造的地方就需要精密的測(cè)量?jī)x器,國(guó)內(nèi)精密測(cè)量?jī)x器不能照搬國(guó)外的那一套,我們必須把核心技術(shù)掌握在自己手中。”韓森說(shuō)道。

團(tuán)隊(duì)針對(duì)中國(guó)檢測(cè)儀器和技術(shù)的需求,系統(tǒng)性地開展了模塊化激光干涉儀設(shè)計(jì)以及應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)的研究與攻關(guān)。首先基于模塊化設(shè)計(jì)思路開發(fā)了激光干涉儀的核心關(guān)鍵部件和測(cè)量軟件,形成了多種型號(hào)高精密數(shù)字化激光干涉儀。接著,在滿足高精度相對(duì)測(cè)量基礎(chǔ)上提出檢測(cè)算法和閉環(huán)自檢技術(shù),使平面面形檢測(cè)精度提高5倍。

在雙重身份中縮短創(chuàng)新與市場(chǎng)的距離

技術(shù)創(chuàng)新到市場(chǎng),還有多遠(yuǎn)的路需要走?“公里”是科技成果轉(zhuǎn)化的普遍問題。近年來(lái),韓森穿梭在學(xué)界與工業(yè)界之間,致力于超高精度測(cè)量技術(shù)的落地和發(fā)展。

“早在2018年,上理工就與蘇州慧利儀器有限責(zé)任公司共建聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室,以人為紐帶,讓高校教授長(zhǎng)期深度對(duì)接產(chǎn)業(yè),更有利于盤活一系列資源。”韓森表示,在“大學(xué)教授”和“創(chuàng)業(yè)者”的雙重身份下,高校的基礎(chǔ)創(chuàng)新與企業(yè)的技術(shù)實(shí)踐緊密綁定,提高了科研成果轉(zhuǎn)化率和使用效益。

目前,項(xiàng)目成果完成了數(shù)字化激光干涉儀的工程化,研制出多種口徑的商業(yè)化檢測(cè)儀器,實(shí)現(xiàn)“產(chǎn)學(xué)研用”的結(jié)合。相關(guān)產(chǎn)品及技術(shù)已經(jīng)在國(guó)家計(jì)量單位、國(guó)家大科學(xué)裝置及工程、高精密光學(xué)機(jī)械加工行業(yè)等多家企事業(yè)單位進(jìn)行推廣應(yīng)用,有助于提升中國(guó)檢測(cè)儀器在市場(chǎng)的占有率,推動(dòng)高精密檢測(cè)技術(shù)發(fā)展。

項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)還參與起草國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家平晶檢測(cè)規(guī)程和數(shù)字式球面干涉儀校準(zhǔn)規(guī)范工作,白。項(xiàng)目發(fā)明5項(xiàng),實(shí)用新型5項(xiàng),發(fā)表論文10余篇,榮獲中國(guó)產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新成果一等獎(jiǎng)、日內(nèi)瓦發(fā)明展特別金獎(jiǎng)等多個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)。

上海芬創(chuàng)信息科技有限公司2004年成立至今,作為專業(yè)的光機(jī)電產(chǎn)品和技術(shù)服務(wù)提供商,芬創(chuàng)科技長(zhǎng)期致力于將國(guó)際上的光機(jī)電技術(shù)及研究方法介紹引進(jìn)到中國(guó);專注為中國(guó)的光學(xué)電子/微電子/激光應(yīng)用/生物/醫(yī)藥/物理、光學(xué)研究機(jī)構(gòu)/計(jì)量檢測(cè)機(jī)構(gòu)/機(jī)械加工用戶提供高品質(zhì)的產(chǎn)品和技術(shù)服務(wù)。

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