檢測(cè)儀器和測(cè)量測(cè)量技術(shù)的發(fā)展方向

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?，F(xiàn)在，技術(shù)**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**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**水平，有待篩雪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(lái)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)**（如主軸速度，精度創(chuàng)成）
 數(shù)控設(shè)備的主要誤差來(lái)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**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(cè)量。
 （3）配合信息產(chǎn)業(yè)和生產(chǎn)科學(xué)的技術(shù)**
 為了在開放環(huán)境下求得生存空間，沒有自主**技術(shù)是沒有出路的。因此應(yīng)該根據(jù)有**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**的精密儀器設(shè)備、電子工業(yè)中的超分辨率光刻和清潔方法、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)入市暢