南极天文千里镜、空间引力波探测安拆、纳米材料、高端细密设备……这一系列环节配备的加工制制,都需要依托超高精度的丈量仪器对大量光学元件的各项参数进行丈量。以往,超细密丈量手艺成为限制高端配备制制成长的“卡脖子”问题。近日,由上海理工大学光电学院庄松林院士领衔的韩森传授团队取姑苏慧利仪器无限义务公司共建结合尝试室所研发的国产化高端产物——数字化激光仪进展成功。这一仪器从光学根基道理出发,集成计量溯源的光源波长、数字化相移手艺、计较机手艺于一体,立异实现纳米精度的非接触式光学丈量,填补了国内空白。 家喻户晓,高端制制业有三要素——材料、加工、丈量,此中丈量是前两个环节都需要涉及的,所以,从这一角度来说,丈量是高端制制业支柱中的支柱。中国配备制制要实现冲破,其焦点环节就是超细密丈量能力。“有配备制制特别是高端配备制制的处所就需要细密的丈量仪器,我们必需把焦点手艺控制正在本人手中。”韩森说道。跟着高端制制业的快速成长,产物概况机能推进到近原子标准,精度要求远远高于基准,若何正在低基准的前提下,系统性地开展了模块化激光仪设想以及使用的环节手艺的研究取攻关。“简单来说,仪就是将激光分为两束,映照至需要丈量的器件上,再汇合发生,从而切确地丈量出被测件概况的描摹误差,包罗平面、球面、柱面或者非球面。”韩森引见。项目手艺冲破了尺度计量典范极限,提出大口径绝对面形自校准算法和一体式小像差光学设想方式,使绝对面形丈量精度比国度一等平面平晶提高了6倍,PV值最高精度达到λ/120(λ=632。8nm)。同时,科研团队发了然三点集束式PZT大出力(1000公斤级)微驱动相移手艺,精度达到8*10-7量级。此外,科研团队还开辟了抗扰动性强的QHL检测手艺,破解了丈量不不变对检测数据的干扰难题,使丈量反复性精度提高10倍以上;冲破了高精度参考面程度放置时发生自沉变形对绝对丈量成果的庞大,实现了无应力平面绝对丈量。 手艺立异到市场,还有多远的需要走?“最初一公里”是科技的遍及问题。近年来,韩森穿越正在学界取工业界之间,“早正在2018年,上理工就取慧利仪器共建结合尝试室,以报酬纽带,让高校传授持久深度对接财产,更有益于盘活一系列资本。”韩森暗示,正在“大学传授”和“创业者”的双沉身份下,高校的根本立异取企业的手艺实践慎密绑定,提高了科研率和利用效益。 目前,项目完成了数字化激光仪的工程化,研制出多种口径的贸易化检测仪器,实现“产学研用”的完满连系。相关产物及手艺曾经正在国度计量单元、国度大科学安拆及工程、高细密光学机械加工行业等多家企事业单元进行推广使用,有帮于提拔中国高端检测仪器正在市场的拥有率,鞭策高细密检测手艺成长。项目团队还参取草拟国度行业尺度、国度平晶检测规程和数字式球面仪校准规范工做,填补国内空白。项目学问产权包罗专利35项,论文152篇,文集21部,软件著做权5项,尺度规范19项。 现在,项目曾经实现了超高精度数字化激光仪的工程化和财产化,创制了上亿元间接和间接经济效益,带动了国内相关上市企业的产值。项目使用次要聚焦正在国度级计量机构、科研院所、大科学安拆、高端工业检测等范畴,鞭策了企业产物尺度化和中国品牌扶植的成长,推进了高端光电仪器国产化,提高了国表里市场所作能力,帮推了国度尺度计量行业科技前进。
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