我市在纳米时栅测量领域取得突破

20.04.2015  19:19
  重庆理工大学刘小康教授带领的市杰出青年项目研究团队,围绕纳米数控机床、极大规模集成电路专用设备等超精密装备对纳米位移测量技术及器件的重大需求开展系列研究,在时栅位移传感新理论与新技术方面取得突破,达到国际先进水平。   该研究团队在国际上首次提出一种基于测量基准时空变换的纳米时栅位移传感新方法,突破了纳米测量科学前沿面临的测量范围与精度间的矛盾、精度提高导致的误差溯源和克服衍射极限改善分辨力等三个基础共性问题。该方法为同时实现“大量程、纳米精度、高分辨力”提出了一条完全不同于国内外现有技术发展的新途径:一是通过构建一种高稳定的等效空间域运动来建立空间位移和时间基准之间的关系,实现误差直接溯源到时间量的高精度;二是利用双正弦形状的传感“栅面”而不是细密的“栅线”来获取位移信号,显著降低加工难度和降低制造精度对测量精度的影响,突破制造技术对大量程的制约;三是直接利用高频时间脉冲来实现对空间“栅面”的高精度分辨,解决分辨力问题。纳米直线时栅在200mm量程内精度已达到±200nm,分辨力1nm。   上述相关研究成果已成功转化,研究团队与哈尔滨量具刃具集团开展合作,建成标准生产线,批量制造出4种型号的时栅产品,并在集团的4个高精度齿轮测量中心规模应用。今年4月,该时栅系列产品作为我国自主创新的国产精密功能部件,在国际四大机床展会之一的中国国际机床展览会上进行首次发布。