檢測儀器和測量測量技術(shù)的發(fā)展方向

檢測儀器和測量測量技術(shù)的發(fā)展方向

測量技術(shù)與儀器涉及所有物理量的測量，對于材料、工程科學(xué)、能源科學(xué)關(guān)系密切。目前的發(fā)展趨勢有以下幾點(diǎn)：
 （1）以自然基準溯源和傳遞，同時(shí)在不同量程實(shí)現國際比對。如果自己沒(méi)有能力比對就要依靠其它國家。
 （2）高精度。目前半導體工藝的典型線(xiàn)寬為0.25μm，并正向0.18μm過(guò)渡，2009年的預測線(xiàn)寬是0.07μm。如果定位要求占線(xiàn)寬的1/3，那么就要求10nm量級的精度，而且晶片尺寸還在增大，達到300mm。這就意味著(zhù)測量定位系統的精度要優(yōu)于3×10的－8次方，相應的激光穩頻精度應該是10的－9次方數量級。
 （3）高速度。目前加工機械的速度已經(jīng)提高到1m/sec以上，上世紀80年代以前開(kāi)發(fā)研制的儀器已不適應市場(chǎng)的需求。例如惠普公司的干涉儀市場(chǎng)大部分被英國Renishaw所占領(lǐng)，其原因是后者的速度達到了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）標準化。通訊接口過(guò)去常用GPIB、RS232，目前有可能成為替代物的高性能標準是USB、IEEE1394和VXI?，F在，技術(shù)**者設法控制技術(shù)標準，參與標準制訂是儀器開(kāi)發(fā)的基礎研究工作之一。
 我國儀器科技的發(fā)展現狀
 （1）由于長(cháng)期習慣于仿制國外產(chǎn)品，我國的儀器儀表工業(yè)缺乏**能力，跟不上科學(xué)研究和工程建設的需要。
 （2）我國儀器科學(xué)與技術(shù)研究領(lǐng)域積累了大量科研成果，許多成果處于國際**水平，有待篩雪提高和轉化，但產(chǎn)業(yè)化程度很低，沒(méi)有形成具有國際競爭力的完整產(chǎn)業(yè)。
 未來(lái)發(fā)展趨勢
 1．發(fā)展方向與學(xué)科前沿
 （1）配合數控設備的技術(shù)**（如主軸速度，精度創(chuàng )成）
 數控設備的主要誤差來(lái)源可分為幾何誤差（共有21項）和熱誤差。對于重復出現的系統誤差，可采用軟件修正；對于隨機誤差較大的情況，要采用實(shí)時(shí)修正方法。對于熱誤差，一般要通過(guò)溫度測量進(jìn)行修正。我國機床行業(yè)市場(chǎng)萎縮同時(shí)又大量進(jìn)口國外設備的原因之一就是因為這方面的技術(shù)沒(méi)有得到推廣應用。為此，需要高速多通道激光干涉儀：其測量速度達60m/min以上，采樣速度達5000次/sec以上，以適應熱誤差和幾何誤差測量的需要?？諝庹凵渎蕦?shí)時(shí)測量應達到2×10的－7次方水平，其測量結果和長(cháng)度測量結果可同步輸入計算機。
 （2）運行和制造過(guò)程的監控和在線(xiàn)檢測技術(shù)
 綜合運用圖像、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、應用范圍廣的優(yōu)點(diǎn)。在這個(gè)領(lǐng)域綜合**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的測量。
 （3）配合信息產(chǎn)業(yè)和生產(chǎn)科學(xué)的技術(shù)**
 為了在開(kāi)放環(huán)境下求得生存空間，沒(méi)有自主**技術(shù)是沒(méi)有出路的。因此應該根據有**權、有技術(shù)含量、有市場(chǎng)等原則選擇一些項目予以支持。根據當前發(fā)展現狀，信息、生命醫學(xué)、環(huán)保、農業(yè)等領(lǐng)域需要的產(chǎn)品應給予優(yōu)先支持。如醫學(xué)中介入**的精密儀器設備、電子工業(yè)中的超分辨率光刻和清潔方法、機理研究等。
 2．優(yōu)先領(lǐng)域
 在基礎研究的初期，對于能否有突破性進(jìn)展是很難預測的。但是，當已經(jīng)取得突破性進(jìn)展時(shí)，則需要有一個(gè)轉化機制以進(jìn)入市暢