檢測儀器和測量測量技術的發(fā)展方向

測量技術與儀器涉及所有物理量的測量，對于材料、工程科學、能源科學關系密切。目前的發(fā)展趨勢有以下幾點：
 （1）以自然基準溯源和傳遞，同時在不同量程實現(xiàn)國際比對。如果自己沒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寬為0.25μm，并正向0.18μm過渡，2009年的預測線寬是0.07μm。如果定位要求占線寬的1/3，那么就要求10nm量級的精度，而且晶片尺寸還在增大，達到300mm。這就意味著測量定位系統(tǒng)的精度要優(yōu)于3×10的－8次方，相應的激光穩(wěn)頻精度應該是10的－9次方數(shù)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年代以前開發(fā)研制的儀器已不適應市場的需求。例如惠普公司的干涉儀市場大部分被英國Renishaw所占領，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(xiàn)在，技術**者設法控制技術標準，參與標準制訂是儀器開發(fā)的基礎研究工作之一。
 我國儀器科技的發(fā)展現(xiàn)狀
 （1）由于長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，跟不上科學研究和工程建設的需要。
 （2）我國儀器科學與技術研究領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，沒有形成具有國際競爭力的完整產(chǎn)業(yè)。
 未來發(fā)展趨勢
 1．發(fā)展方向與學科前沿
 （1）配合數(shù)控設備的技術**（如主軸速度，精度創(chuàng)成）
 數(shù)控設備的主要誤差來源可分為幾何誤差（共有21項）和熱誤差。對于重復出現(xiàn)的系統(tǒng)誤差，可采用軟件修正；對于隨機誤差較大的情況，要采用實時修正方法。對于熱誤差，一般要通過溫度測量進行修正。我國機床行業(yè)市場萎縮同時又大量進口國外設備的原因之一就是因為這方面的技術沒有得到推廣應用。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。空氣折射率實時測量應達到2×10的－7次方水平，其測量結果和長度測量結果可同步輸入計算機。
 （2）運行和制造過程的監(jiān)控和在線檢測技術
 綜合運用圖像、頻譜、光譜、光纖以及其它光與物質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。在這個領域綜合**的天地十分廣闊，如振動、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)科學的技術**
 為了在開放環(huán)境下求得生存空間，沒有自主**技術是沒有出路的。因此應該根據(jù)有**權、有技術含量、有市場等原則選擇一些項目予以支持。根據(jù)當前發(fā)展現(xiàn)狀，信息、生命醫(yī)學、環(huán)保、農(nóng)業(yè)等領域需要的產(chǎn)品應給予優(yōu)先支持。如醫(yī)學中介入**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)先領域
 在基礎研究的初期，對于能否有突破性進展是很難預測的。但是，當已經(jīng)取得突破性進展時，則需要有一個轉化機制以進入市暢