高测速测量技术与仪器获中国计量测试学会科技

日前,由清华大学李岩、尉昊赟、吴学健、张弘元、张继涛、赵世杰、朱敏昊、黄沛、任利兵、杨宏雷完成的“高测速多轴高分辨力激光干涉测量技术与仪器”项目获得2018年度中国计量测试学会科学技术进步一等奖。 计量是科学技术的基础,是人类认识世界的工具,人类历史上的3次技术革命都和计量测试技术的突破息息相关,计量测试科技成果对推动其他科学技术的进步与发展具有重要的促进和引领作用。激光干涉测量是实现超精密测控和微纳尺度测量的最有效手段之一,是保障可溯源纳米测量的重要途径,也是迈向计量强国、制造强国不可或缺的关键计量测试技术。 项目团队针对光刻机工件台超精密定位、基础计量测量和高端仪器应用中对激光干涉仪高动态、高分辨力、跨尺度和可溯源等测量需求,深入开展测量原理、方法和测量系统仪器化中的共性科学技术问题研究,突破集成多轴干涉、信号解调和折射率补偿等关键技术,形成全套自主的高性能激光干涉测量系统;提出系列可溯源至长度或频率基准的激光干涉测量方法,实现不确定度为皮、纳米量级的高精度测量;形成了系列知识产品成果,研究成果支撑了我国自主研发光刻机的高精度定位,激光测振仪的信号解调等应用,并入选国家“十二五”科技创新成就展。 项目实现了从干涉仪组件、信号探测解调到多自由度探测方案设计的全链条自研开发的高测速、多轴大量程、高分辨力激光干涉测量系统,提出了光频可溯源系列化激光干涉精密测长方法。截至目前,项目获授权发明专利20余项,发表SCI收录论文30余篇。 此外,项目团队所研发的光刻机用双频激光干涉仪系统,成功应用到我国自研光刻机工件台样机研发过程中,累计应用50余台套,很好的满足了光刻机双工件台样机的精密测量需求,支撑了国内光刻机用双频激光干涉仪能力的形成,减轻了对国外高端干涉仪的依赖,为我国高端装备和仪器研发提供了性能优良且不受制于人的测量及溯源能力。 “中国计量测试学会科学技术进步奖”是在国家科学技术奖励办公室登记备案的省部级科技进步奖。其中申报一等奖的项目要求整体技术已正式应用三年以上并取得较大的经济效益或社会效益。目前产品已成功应用到航空航天、汽车制造、机床检测等多个领域,成为提升中国制造产品质量的有力支撑工具。

化工仪器网 行业动态】激光干涉测量指以激光为光源,以激光波长或激光频率为基准,利用光的干涉原理进行精密测量的方法,具有非接触测量、灵敏度高和精确度高的优点。激光干涉测量仪器一般用于位移、长度、角度、面基、介质折射率的变化等方面的测量,常用的干涉仪有迈克尔逊干涉仪、马赫-泽德干涉仪、菲索干涉仪、泰曼-格林干涉仪等 激光干涉测量是实现超精密测控和微纳尺度测量的最有效手段之一,在许多领域都有极其重要的作用。近日,在国家重大科技专项“极大规模集成电路制造装备及成套工艺”等项目支持下,清华大学长聘教授、精密仪器系学术委员会主任李岩研究团队完成的“高测速多轴高分辨率激光干涉测量技术与仪器”项目,突破一系列关键技术瓶颈,形成了测量新方法、系统及仪器。 据李主任介绍,项目实现了从干涉仪组件、信号探测解调到多自由度探测方案设计的全链条自研开发的高测速、多轴大量程、高分辨率激光干涉测量系统。目前,该项目团队所研发的光刻机用双频激光干涉仪系统已经应用到了我国自研光刻机工件台样机研发过程中,累计应用50余台套。该研究成果满足了光刻机双工件台样机的精密测量需求,减轻了对国外高端干涉仪的依赖,降低了其产品对我国出口限制所造成的研发风险,对保障我国光刻机双工件台研发的顺利实施起到了积极作用。 此外,项目开发的亚纳米分辨率可溯源外差干涉仪,也应用到了激光多维测量系统研究与开发的比对检定研究中。亚纳米分辨率可溯源外差干涉仪能够找出了激光多维测量系统非线性误差原因,并用专门的电路加以校正,提高了相关单位激光多维测量系统的性能。开发团队所提出的可溯源干涉测量新方法,为摩尔单位采用阿伏伽德罗常数重新定义作出了贡献。 值得一提的还有,在过去,我国没有掌握研发高端激光干涉测量仪器的核心技术,但该项目的成功一举打破了外国对我国高端激光干涉测量仪器的限制和垄断,丰富了我国激光干涉测量理论与技术,这意味着往后我国高端装备和仪器的研发将拥有性能稳定且不受制于外国的测量及溯源能力。总而言之,该研究成果具有非常重要的技术、经济和社会效益。 激光干涉测量技术是保障可溯源纳米测量的重要途径,也是推动我国迈向计量强国、制造强国的关键计量测试技术。相信随着研发团队的继续深入研究,我国的激光干涉测量技术还会不断进步,为我国带来更多的效益。 资料来源:科技日报

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