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江都市天惠试验机械有限公司(原江都市天惠试验机厂)
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公司简介
注册时间:
2008-04-01
联系人:
张俊
电话:
0514-88657119 15952547065
Email:
zj29410139@126.com
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测量技术、仪器的发展趋势前沿技术
测量技术与仪器涉及所有物理量的测量,对于材料、工程科学、能源科学关系密切。目前的发展趋势有以下几点:
(1)以自然基准溯源和传递,同时在不同量程实现国际比对。如果自己没有能力比对就要依靠其它国家。
(2)高精度。目前半导体工艺的典型线宽为0.25μm,并正向0.18μm过渡,2009年的预测线宽是0.07μm。如果定位要求占线宽的1/3,那么就要求10nm量级的精度,而且晶片尺寸还在增大,达到300mm。这就意味着测量定位系统的精度要优于3×10的-8次方,相应的激光稳频精度应该是10的-9次方数量级。
(3)高速度。目前加工机械的速度已经提高到1m/sec以上,上世纪80年代以前开发研制的仪器已不适应市场的需求。例如惠普公司的干涉仪市场大部分被英国Renishaw所占领,其原因是后者的速度达到了1m/sec。
(4)高灵敏,高分辨,小型化。如将光谱仪集成到一块电路板上。
我国仪器科技的发展现状
(1)由于长期习惯于仿制国外产品,我国的仪器仪表工业缺乏创新能力,跟不上科学研究和工程建设的需要。
(2)我国仪器科学与技术研究领域积累了大量科研成果,许多成果处于国际领先水平,有待筛选、提高和转化,但产业化程度很低,没有形成具有国际竞争力的完整产业。
未来发展趋势
1.发展方向与学科前沿
(1)配合数控设备的技术创新(如主轴速度,精度创成)
数控设备的主要误差来源可分为几何误差(共有21项)和热误差。对于重复出现的系统误差,可采用软件修正;对于随机误差较大的情况,要采用实时修正方法。对于热误差,一般要通过温度测量进行修正。
(2)运行和制造过程的监控和在线检测技术
综合运用图像、频谱、光谱、光纤以及其它光与物质相互作用原理的传感器具有非接触、高灵敏度、高柔性、应用范围广的优点。
(3)配合信息产业和生产科学的技术创新
为了在开放环境下求得生存空间,没有自主创新技术是没有出路的。因此应该根据有专利权、有技术含量、有市场等原则选择一些项目予以支持。根据当前发展现状,信息、生命医学、环保、农业等领域需要的产品应给予优先支持。
2.优先领域
在基础研究的初期,对于能否有突破性进展是很难预测的。但是,当已经取得突破性进展时,则需要有一个转化机制以进入市场。
(1)纳米溯源技术和系统。
(2)介入安装和制造的坐标跟踪测量系统。
关键理论和技术:超半球反射器(n=2或在机构上创新),快速、多路干涉仪(频差3~5兆),二维精密跟踪测角系统(0.2″~0.5″),通用信号处理系统(工作频率5兆),无导轨半导体激光测量系统(分辨率1μm),热变形仿真,力变形仿真。
这些内容不局限于一种技术方案,而是几种不同技术方案中概括出来的共同点。如采用无导轨干涉仪,对跟踪系统的要求可以降低;采用二维精密跟踪测角系统在1M3测量范围内可以得到高精度;有了超半球反射镜可以提高4路跟踪方案的精度。
应用范围:新型并行机构机床的鉴定,飞机装配型架的鉴定,大型设备安装,用于生物芯片精密机器人校准等。
(3)非接触测头以及各种扫描探针显微镜
航空航天行业对此已经提出迫切要求,这是今后坐标测量机发展的关键技术。目前接触式测头已完全被国外所垄断,非接触测头还没有发展成熟,我们有参与竞争的机遇。以前较多采用的激光三角法原理受到很多限制,难以有突破性进展,但可在原理创新上下功夫。应该突破0.1~0.5μm分辨率。
(4)计算机辅助测量理论
信号处理系统的标准化、模块化、兼容和集成。
(5)新器件,新材料
过去,科研评价体系存在偏重于整机和系统,忽视材料和器件的趋向。新的突破点可能出现在新光源、新型高频探测器。目前探测器的响应频率只有10的9次方,而光频高达10的14次方,目前干涉仪实际上是起着混频器的作用,适应探测器的不足。如果探测器的性能得到显著提高,对于通讯也是很大的突破。
(6)半导体激光器计量特性的研究和创新
半导体激光器用于计量需要解决很多问题(如线宽、定标、变频等)。但如果解决了诸多问题以后,半导体激光系统比气体激光系统更复杂,就不会有竞争力。
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