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 　　測(cè)量技術(shù)與儀器涉及所有物理量的測(cè)量,對(duì)于材料、工程科學(xué)、能源科學(xué)關(guān)系密切.目前的發(fā)展趨勢(shì)有以下幾點(diǎn):

(1)以自然基準(zhǔn)溯源和傳遞,同時(shí)在不同量程實(shí)現(xiàn)國(guó)際比對(duì).如果自己沒有能力比對(duì)就要依靠其它國(guó)家.

(2)高精度.目前半導(dǎo)體工藝的典型線寬為0.25μm,并正向0.18μm過渡,2009年的預(yù)測(cè)線寬是0.07μm.如果定位要求占線寬的1/3,那么就要求10nm量級(jí)的精度,而且晶片尺寸還在增大,達(dá)到300mm.這就意味著測(cè)量定位系統(tǒng)的精度要優(yōu)于3×10的-8次方,相應(yīng)的激光穩(wěn)頻精度應(yīng)該是10的-9次方數(shù)量級(jí).

(3)高速度.目前加工機(jī)械的速度已經(jīng)提高到1m/sec以上,上世紀(jì)80年

代以前開發(fā)研制的儀器已不適應(yīng)市場(chǎng)的需求.例如惠普公司的干涉儀市場(chǎng)大部分被英國(guó)Renishaw所占領(lǐng),其原因是后者的速度達(dá)到了1m/sec.

(4)高靈敏,高分辨,小型化.如將光譜儀集成到一塊電路板上.

(5)標(biāo)準(zhǔn)化.通訊接口過去常用GPIB,RS232,目前有可能成為替代物的高性能標(biāo)準(zhǔn)是USB、IEEE1394和VXI.現(xiàn)在,技術(shù)領(lǐng)先者設(shè)法控制技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),參與標(biāo)準(zhǔn)制訂是儀器開發(fā)的基礎(chǔ)研究工作之一.


　　我國(guó)儀器科技的發(fā)展現(xiàn)狀

(1)由于長(zhǎng)期習(xí)慣于仿制國(guó)外產(chǎn)品,我國(guó)的儀器儀表工業(yè)缺乏創(chuàng)新能力,跟不上科學(xué)研究和工程建設(shè)的需要.

(2)我國(guó)儀器科學(xué)與技術(shù)研究領(lǐng)域積累了大量科研成果,許多成果處于國(guó)際領(lǐng)先水平,有待篩選、提高和轉(zhuǎn)化,但產(chǎn)業(yè)化程度很低,沒有形成具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的完整產(chǎn)業(yè).

未來發(fā)展趨勢(shì)

1.發(fā)展方向與學(xué)科前沿

(1)配合數(shù)控設(shè)備的技術(shù)創(chuàng)新(如主軸速度,精度創(chuàng)成)

　　數(shù)控設(shè)備的主要誤差來源可分為幾何誤差(共有21項(xiàng))和熱誤差.對(duì)于重復(fù)出現(xiàn)的系統(tǒng)誤差,可采用軟件修正;對(duì)于隨機(jī)誤差較大的情況,要采用實(shí)時(shí)修正方法.對(duì)于熱誤差,一般要通過溫度測(cè)量進(jìn)行修正.我國(guó)機(jī)床行業(yè)市場(chǎng)萎縮同時(shí)又大量進(jìn)口國(guó)外設(shè)備的原因之一就是因?yàn)檫@方面的技術(shù)沒有得到推廣應(yīng)用.為此,需要高速多通道激光干涉儀:其測(cè)量速度達(dá)60m/min以上,采樣速度達(dá)5000次/sec以上,以適應(yīng)熱誤差和幾何誤差測(cè)量的需要.空氣折射率實(shí)時(shí)測(cè)量應(yīng)達(dá)到2×10的-7次方水平,其測(cè)量結(jié)果和長(zhǎng)度測(cè)量結(jié)果可同步輸入計(jì)算機(jī).

(2)運(yùn)行和制造過程的監(jiān)控和在線檢測(cè)技術(shù)

　　綜合運(yùn)用圖像、頻譜、光譜、光纖以及其它光與物質(zhì)相互作用原理的傳感器具有非接觸、高靈敏度、高柔性、應(yīng)用范圍廣的優(yōu)點(diǎn).在這個(gè)領(lǐng)域綜合創(chuàng)新的天地十分廣闊,如振動(dòng)、粗糙度、污染物、含水量、加工尺寸及相互位置等.

(3)配合信息產(chǎn)業(yè)和生產(chǎn)科學(xué)的技術(shù)創(chuàng)新

為了在開放環(huán)境下求得生存空間,沒有自主創(chuàng)新技術(shù)是沒有出路的.

　　因此應(yīng)該根據(jù)有專利權(quán)、有技術(shù)含量、有市場(chǎng)等原則選擇一些項(xiàng)目予以支持.根據(jù)當(dāng)前發(fā)展現(xiàn)狀,信息、生命醫(yī)學(xué)、環(huán)保、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域需要的產(chǎn)品應(yīng)給予優(yōu)先支持.如醫(yī)學(xué)中介入治療的精密儀器設(shè)備、電子工業(yè)中的超分辨光刻和清潔方法和機(jī)理研究等.

2.優(yōu)先領(lǐng)域

　　在基礎(chǔ)研究的初期,對(duì)于能否有突破性進(jìn)展是很難預(yù)測(cè)的.但是,當(dāng)已經(jīng)取得突破性進(jìn)展時(shí),則需要有一個(gè)轉(zhuǎn)化機(jī)制以進(jìn)入市場(chǎng).

(1)納米溯源技術(shù)和系統(tǒng).

(2)介入安裝和制造的坐標(biāo)跟蹤測(cè)量系統(tǒng).