日本关西学院大学一个研究团队20日宣布，他们研发出一种超精密尺子，可用于测量纳米级别的尺寸。这个团队来自关西学院大学理工学系。他们研制的这种尺子以硬度仅次于钻石的碳化硅为主要材料。碳化硅质地坚硬，很难加工，研究人员为此专门开发出一种新的加工技术。他们把碳化硅放入超线摄氏度，再对其表面进行切削。采用这一加工技术，研究人员成功使碳化硅材料表面形成了阶梯状构造，阶梯的每级“台阶”为0.5纳米，相当于尺子的一格刻度。据介绍，研究人员还能把“台阶”的高度做成0.76纳米和1纳米。研究人员表示，这种超精密尺子可广泛应用于超精密仪器、计算机中央处理器、大规模集成电路等诸多涉及纳米技术的领域。新型尺子的耐腐蚀性也比传统的硅制精密尺子更胜一筹。

　　2022年9月8日，摩方精密被日本精密工学会正式授予“日本精密工学会制造奖”，成为全球第三家获得该奖项的非日本本土企业，也是第一家来自中国的企业，而此前获得过此殊荣的国外企业，只有德国的两家公司。这也是摩方精密继获得国际光学工程学会棱镜奖、TCT2022最佳硬件及聚合物系统奖后，再次斩获国际重量级奖项。日本精密工学会成立于1933年，到目前为止，在全球范围内已拥有包括高等院校、研究机构以及知名企业在内的5500多个成员，在世界精密制造工业领域中，尤其是在精密设计、精密加工、精密机械、精密计量、环境工学、表面材料、医学器械等诸多领域，始终占据着领导者地位。日本精密工学会设奖目的在于，一方面奖励具有卓越的开发力和工业改善力的优秀新型产品或具有促进制造业发展作用的高新技术；另一方面奖励在精密工程领域开发出具有高社会价值产品和技术的优秀企业，以肯定他们的努力和贡献，支持他们进一步发展。因此，此次获奖，无疑对摩方精密在精密加工制造领域的技术实力和突出贡献给予了高度的肯定和莫大的鼓励。摩方精密作为全球微纳3D打印和精密加工领域先行者和领导者，今后将凭借领先于行业的卓越技术实力，为全球制造产业的发展、科学技术的进步做出更大的贡献。

　　近日，中国科学院精密测量科学与技术创新研究院研究员高克林、管桦实验团队与研究员史庭云理论团队，联合加拿大新不伦瑞克大学教授严宗朝、加拿大温莎大学教授G. W. F. Drake、海南大学教授钟振祥、浙江理工大学讲师戚晓秋等实验团队，在少电子原子体系——锂离子精密谱研究中取得重要进展。该研究将6Li+离子23S和23P态超精细结构劈裂的测量精度提高至10kHz水平，并精确确定了6Li原子核的电磁分布半径(Zemach半径)。这一基于原子精密光谱的工作独立于原子核模型，为揭示锂原子核结构、特别是6Li核的奇特性质以及检验相关的核结构模型提供了重要依据。该工作将进一步促进Li+离子精密光谱的实验和理论研究，推动少核子体系核结构理论与实验的开展。少电子原子体系(如氢、氦原子以及类氢、类氦离子等)精密谱的实验与理论研究在检验束缚态QED理论、确定精细结构常数、获取原子核结构信息以及探索超越标准模型的新物理中颇具应用价值，是当前精密测量物理的重点方向。高克林、管桦实验团队与史庭云理论团队等合作，开展类氦锂离子精密谱研究已逾十年。该团队基于电子碰撞电离方案研制了一台亚稳态Li+离子束源装置，各项性能指标(束流强度、发散角、稳定度等)均达到同类装置较高水平。该研究利用该装置产生的离子束，采用饱和荧光光谱测量方法精确确定了7Li+离子23S1和23PJ能级的精细结构和超精细结构劈裂，不确定度小于100kHz。该团队将实验与理论相结合，精确确定了7Li原子核的Zemach半径。在饱和荧光光谱方法中，该研究受制于谱线的渡越时间展宽，得到的兰姆凹陷线MHz，大于谱线MHz)，由此得到的测量结果具有较大的统计不确定度。为了进一步提高测量精度，该工作利用三驻波场光学Ramsey技术消除谱线的渡越时间展宽，获得线MHz的Ramsey干涉条纹，统计不确定度减小至kHz量级；通过抑制量子干涉效应、一阶多普勒效应、二阶多普勒效应、Zeeman效应以及激光功率等各项系统误差，实现了10kHz精度的6Li+离子23S1和23PJ能级的超精细结构劈裂。该超精细结构劈裂的测量精度较先前结果提高5~50倍。在理论方面，该团队计算了包括高阶量子电动力学(QED)效应在内的6,7Li+离子23S和23P态超精细劈裂。该研究包含完整的mα6阶相对论和辐射修正，理论精度较先前结果有所提升，且理论与实验符合程度较好。科研人员通过比较6,7Li+离子的理论计算和实验测量值，得到6Li和7Li原子核的Zemach半径分别为2.44(2)fm和3.38(3)fm，确认了7Li的核Zemach半径比6Li的大40%这一反常现象，并发现了由6Li+的23S态超精细劈裂确定的Zemach半径与核物理方法得到的值3.71(16)fm存在显著差异，表明6Li核可能具有反常的核结构。该成果将进一步推动更多相关理论和实验的发展。相关研究成果发表在《物理评论快报》(Physical Review Letters)上。研究工作得到国家自然科学基金、中国科学院战略性先导科技专项、中国科学院青年创新促进会和中国科学院稳定支持基础研究领域青年团队计划等的支持。锂离子Ramsey光谱测量

　　超精密高速激光干涉位移测量技术与仪器杨宏兴1，2，付海金1，2，胡鹏程1，2*，杨睿韬1，2，邢旭1，2，于亮1，2，常笛1，2，谭久彬1，21哈尔滨工业大学超精密光电仪器工程研究所，黑龙江哈尔滨150080；2哈尔滨工业大学超精密仪器技术及智能化工业和信息化部重点实验室，黑龙江哈尔滨150080摘要针对微电子光刻机等高端装备中提出的超精密、高速位移测量需求，哈尔滨工业大学深入探索了传统的共光路外差激光干涉测量方法和新一代的非共光路外差激光干涉测量方法，并在高精度激光稳频、光学非线性误差精准抑制、高速高分辨力干涉信号处理等多项关键技术方面取得持续突破，研制了系列超精密高速激光干涉仪，激光真空波长相对准确度最高达9.6×10-10，位移分辨力为0.077nm，光学非线m/s。目前该系列仪器已成功应用于我国350nm至28nm多个工艺节点的光刻机样机集成研制和性能测试领域，为我国光刻机等高端装备发展提供了关键技术支撑和重要测量手段。关键词光学设计与制造；激光干涉；超精密高速位移测量引言激光干涉位移测量（DMLI）技术是一种以激光波长为标尺，通过干涉光斑的频率、相位变化来感知位移信息的测量技术。因具有非接触、高精度、高动态、测量结果可直接溯源等特点，DMLI技术和仪器被广泛应用于材料几何特性表征、精密传感器标定、精密运动测试与高端装备集成等场合。特别是在微电子光刻机等高端装备中嵌入的超精密高速激光干涉仪，已成为支撑装备达成极限工作精度和工作效率的前提条件和重要保障。以目前的主流光刻机为例，其内部通常集成有6轴至22轴以上的超精密高速激光干涉仪，来实时测量高速运动的掩模工件台、硅片工件台的6自由度位置和姿态信息。根据光刻机套刻精度、产率等不同特性要求，目前对激光干涉的位移测量精度需求从数十纳米至数纳米，并将进一步突破至原子尺度即亚纳米量级；而位移测量速度需求，则从数百毫米每秒到数米每秒。对DMLI技术和仪器而言，影响其测量精度和测量速度提升的主要瓶颈包括激光干涉测量的方法原理、干涉光源/干涉镜组/干涉信号处理卡等仪器关键单元特性以及实际测量环境的稳定性。围绕光刻机等高端装备提出的超精密高速测量需求，以美国Keysight公司（原Agilent公司）和Zygo公司为代表的国际激光干涉仪企业和研发机构，长期在高精度激光稳频、高精度多轴干涉镜组、高速高分辨力干涉信号处理等方面持续攻关并取得不断突破，已可满足当前主流光刻机的位移测量需求。然而，一方面，上述超精密高速激光干涉测量技术和仪器已被列入有关国家的出口管制清单，不能广泛地支撑我国当前的光刻机研发生产需求；另一方面，上述技术和仪器并不能完全满足国内外下一代光刻机研发所提出的更精准、更高速的位移测量需求。针对我国光刻机等高端装备研发的迫切需求，哈尔滨工业大学先后探索了传统的共光路双频激光干涉测量方法和新一代的非共光路双频激光干涉测量方法，并在高精度激光稳频、光学非线性误差精准抑制、高速高分辨力干涉信号处理等关键技术方面取得持续突破，研制了系列超精密高速激光干涉仪，可在数米每秒的高测速下实现亚纳米级的高分辨力高精度位移测量，已成功应用于我国350nm至28nm多个工艺节点的光刻机样机集成研制和性能测试领域。该技术和仪器不仅直接为我国当前微电子光刻机研发生产提供了关键技术支撑和核心测量手段，而且还可为我国7nm及以下节点光刻机研发提供重要的共性技术储备。高精度干涉镜组设计与研制高精度干涉镜组的3个核心指标包括光学非线性、热稳定性和光轴平行性，本课题组围绕这3个核心指标（特别是光学非线性）设计并研制了前后两代镜组。共光路多轴干涉镜组共光路多轴干涉镜组由双频激光共轴输入，具备抗环境干扰能力强的优点，是空间约束前提下用于被测目标位置/姿态同步精准测量不可或缺的技术途径，并且是光刻机定位系统精度的保证。该类干涉镜组设计难点在于，通过复杂光路中测量臂和参考臂的光路平衡设计保证干涉镜组的热稳定性，并通过无偏分光技术和自主设计的光束平行性测量系统，保证偏振正交的双频激光在入射分光及多次反射/折射后的高度平行性［19-20］。目前本课题组研制的5轴干涉镜组（图11）可实现热稳定性小于10nm/K、光学非线nm以及任意两束光的平行性小于8″，与国际主流商品安捷伦Agilent、Zygo两束光的平行性5″~10″相当。图11.自主研制的共光路多轴干涉镜组。（a）典型镜组的3D设计图；（b）实物图非共光路干涉镜组非共光路干涉镜组在传统共光路镜组的基础上，通过双频激光非共轴传输避免了双频激光的频率混叠，优化了纳米量级的光学非线年，本课题组提出了一种非共光路干涉镜组结构［2，21］，具体结构如图12所示，测试可得该干涉镜组的光学非线pm。并进一步发现基于多阶多普勒虚反射的光学非线性误差源，建立了基于虚反射光迹精准规划的干涉镜组光学非线性优化算法，改进并设计了光学非线pm的非共光路干涉镜组［2-3］，并通过双层干涉光路结构对称设计保证热稳定性小于2nm/K［22-25］。同时，本课题组也采用多光纤高精度平行分光，突破了共光路多轴干涉镜组棱镜组逐级多轴平行分光，致使光轴之间的平行度误差逐级累加的固有问题，保证多光纤准直器输出光任意两个光束之间的平行度均小于5″。图12.自主设计的非共光路多轴干涉镜组。（a）典型镜组的3D设计图；（b）实物图基于上述高精度激光稳频、光学非线性误差精准抑制、高速高分辨力干涉信号处理等多项关键技术，本课题组研制了系列超精密高速激光干涉仪（图17），其激光线nm，最低光学非线）。并成功应用于上海微电子装备（集团）股份有限公司（SMEE）、中国计量科学研究院（NIM）、德国联邦物理技术研究院（PTB）等十余家单位，在国产光刻机、国家级计量基准装置等高端装备的研制中发挥了关键作用。图17.自主研制的系列超精密高速激光干涉仪实物图。（a）20轴以上超精密高速激光干涉仪；（b）单轴亚纳米级激光干涉仪；（c）三轴亚纳米级激光干涉仪超精密激光干涉仪在精密工程中的实际测量，不仅考验仪器的研制水平，更考验仪器的应用水平，如复杂系统中的多轴同步测量，亚纳米乃至皮米量级新误差源的发现与处理，高水平的温控与隔振环境等。下面主要介绍超精密激光干涉仪的几个典型应用。国产光刻机研制：多轴高速超精密激光干涉仪在国产光刻机研制方面，多轴高速超精密激光干涉仪是嵌入光刻机并决定其光刻精度的核心单元之一。但是，一方面欧美国家在瓦森纳协定中明确规定了该类干涉仪产品对我国严格禁运；另一方面该类仪器技术复杂、难度极大，我国一直未能完整掌握，这严重制约了国产光刻机的研制和生产。为此，本课题组研制了系列超精密高速激光干涉测量系统，已成功应用于我国350nm至28nm多个工艺节点的光刻机样机集成研制和性能测试领域，典型应用如图18所示，其各项关键指标均满足国产先进光刻机研发需求，打破了国外相关产品对我国的禁运封锁，在国产光刻机研制中发挥了重要作用。在所应用的光刻机中，干涉仪的测量轴数可达22轴以上，最大测量速度可达5.37m/s，激光真空波长/频率准确度最高可达9.6×10−10（k=3），位移分辨力可达0.077nm，光学非线pm。配合超稳定的恒温气浴（3~）和隔振环境，可以对光刻机中双工件台的多维运动进行线位移、角位移同步测量与解耦，以满足掩模工件台、硅片工件台和投影物镜之间日益复杂的相对位置/姿态测量需求，进而保证光刻机整体套刻精度。图18.超精密高速激光干涉测量系统在光刻机中的应用原理及现场照片国家级计量基准装置研制：亚纳米精度激光干涉仪在国家级计量基准装置研制方面，如何利用基本物理常数对质量单位千克进行重新定义，被国际知名学术期刊《Nature》评为近年来世界六大科学难题之一。在中国计量科学研究院张钟华院士提出的“能量天平”方案中，关键点之一便是利用超精密激光干涉仪实现高准确度的长度测量，其要求绝对测量精度达到1nm以内。为此，本课题组研制了国内首套亚纳米激光干涉仪，并成功应用于我国首套量子化质量基准装置（图19），在量子化质量基准中国方案的实施中起到了关键作用，并推动我国成为首批成功参加千克复现国际比对的六个国家之一［30-32］。为达到亚纳米级测量精度，除了精密的隔振与温控环境以外，该激光干涉仪必须在真空环境下进行测量以排除空气折射率对激光波长的影响，其测量不确定度可达0.。此外，为了实现对被测对象的姿态监测，该干涉仪的测量轴数达到了9轴。图19.国家量子化质量基准及其中集成的亚纳米激光干涉仪结论近年来，随着高端装备制造、精密计量和大科学装置等精密工程领域技术的迅猛发展，光刻机等高端制造装备、能量天平等量子化计量基准装置、空间引力波探测等重大科学工程对激光干涉测量技术提出了从纳米到亚纳米甚至皮米量级精度的重大挑战。对此，本课题组在超精密激光干涉测量方法、关键技术和仪器工程方面取得了系列突破性进展，下一步的研究重点主要包括以下3个方面：1）围绕下一代极紫外光刻机的超精密高速激光干涉仪的研制与应用。在下一代极紫外光刻机中，其移动工件台运动范围、运动精度和运动速度将进一步提升，将要求在大量程、6自由度复杂耦合、高速运动条件下实现0.1nm及以下的位移测量精度，对激光干涉仪的研发提出严峻挑战；极紫外光刻机采用真空工作环境，可减小空气气流波动和空气折射率引入的测量误差，同时也使整个测量系统结构针对空气-真空适应性设计的复杂性大幅度增加。2）皮米激光干涉仪的研制与国际比对。2021年，国家自然科学基金委员会（NSFC）联合德国科学基金会（DFG）共同批准了中德合作项目“皮米级多轴超精密激光测量方法、关键技术与比对测试”（2021至2023年）。该项目由本课题组与德国联邦物理技术研究院（PTB）合作完成，预计将分别研制下一代皮米级精度激光干涉仪，并进行国际范围内的直接比对。3）空间引力波探测。继2017年美国LIGO地面引力波探测获诺贝尔物理学奖后，各国纷纷开展了空间引力波探测计划，这些引力波探测器实质上就是巨型的超精密激光干涉仪。其中，中国的空间引力波探测计划，将借助激光干涉仪在数百万公里距离尺度上，实现皮米精度的超精密测量，本课题组在引力波国家重点研发技术项目的支持下，将陆续开展卫星-卫星之间和卫星-平台质量块之间皮米级激光干涉仪的设计和研究，特别是皮米级非线性实现和皮米干涉仪测试比对的工作，预期可对空间引力波探测起到积极的支撑作用。本课题组在超精密激光干涉测量技术与仪器领域有超过20年的研究基础，建成了一支能够完全自主开发全部激光干涉仪核心部件、拥有完整自主知识产权的研究团队，并且在研究过程中得到了12项国家自然科学基金、2项国家科技重大专项、2项国家重点研发计划等项目的支持，建成了超精密激光测量仪器技术研发平台和产业化平台，开发了系列超精密激光干涉测量仪，在国产先进光刻机研发、我国量子化质量基准装置等场合成功应用，推动了我国微电子光刻机等高端装备领域的发展，并将通过进一步研发，为我国下一代极紫外光刻机研发、空间引力波探测、皮米激光干涉仪国际比对提供支撑。全文详见：超精密高速激光干涉位移测量技术与仪器.pdf

　　导语：制造业是国家生命的命脉，精密制造是未来制造业发展的一种趋势。2018年，全球精密机加工市场规模达到2160亿美元，同比增长1.9%。精密制造业覆盖航空、医疗、汽车、消费电子、通信等各个领域。现阶段，中国精密制造业总体呈现区域发展不均衡、企业规模较小、实力较弱、产值增长较快等特点，且难以协调厂商需求的批量生产、成本可控与客户需求的产品质量稳定性、一致性之间的矛盾。高精密3D打印作为先进制造业的重要组成部分，解决了传统加工工艺过程复杂、成本高、难度大的痛点，成为现代精密制造业不可缺少的“产业新力量”精密制造业现状：需求大，难度高，投入大精密制造业主要包括精密和超精密加工技术、制造自动化两大领域，前者追求加工上的精度和表面质量极限，后者包括了产品设计、制造和管理的自动化，两者是密切合作、相辅相成的关系，皆具有全局的、决定性的作用，是先进制造技术的支柱。精密和超精密机加工行业一直是劳动密集、资金密集和技术密集型行业，行业门槛较高，企业需达到一定规模才能产生利润。自动化精密模具包括结构工艺复杂的成型模具和高精度成型模具。结构工艺复杂的模具是在较小的模具体积上需要做出很多功能的实现；高精度模具主要是指成型的产品尺寸变化微小，一致性非常高，模具往往体积不大，但造价高昂。根据罗兰贝格数据统计，2011-2018年，全球精密机加工市场规模复合年增长率为0.2%；到2018年，全球精密机加工市场规模达到2160亿美元，同比增长1.9%。其中，全球精密机加工外包市场规模达1480亿美元，占全球总规模的69%。资料来源：罗兰贝格前瞻产业研究院整理精密制造业提供的是制造业的关键零部件，是制造业的最顶端，利润最丰厚的核心部分。从规模上来看，精密制造业可以覆盖整个制造业的大约三分之一。精密制造主要用于生产复杂的零件及制成品的完整组建，具体领域包括航空、医疗、汽车、消费电子、通信等等。得益于这些下游领域的需求支撑，全球精密制造业市场保持稳定。精密制造业技术永恒的主题就是高效率与高精度。目前，中国的制造业与世界制造业强国相比仍有较大差距，其中最突出的表现之一是精密零部件的加工能力滞后，主要因其在质量、一致性、耐用性等方面的要求非常高。虽然中国精密零部件加工厂商数量众多，但技术水平和加工能力参差不齐。即使部分的国内配套加工厂商通过购进先进的生产设备等方式可以达到精密零部件的加工质量要求，但却常常难以在批量生产、成本可控的条件下保持产品质量的稳定性和一致性。摩方批量打印齿轮一般来说，高质量精密零部件加工制造不仅需要先进的生产设备等硬件配备，更需要根据部件的产品特点和客户需求，设计和实施科学合理的生产工艺，平衡加工质量、产品交期和成本控制等多个相互影响的制约因素，同时，还要实现设备、工具和人员等生产资源的优化组合。总体而言，这是一个需要多项投入、多方考量、环环把控的行业。那么，面对精密制造业市场的巨大刚性需求，以及国家振兴精密制造业的发展趋势，是否可以实现既满足较高的精密产品质量与技术需求、又能实现可控的时间和成本投入？高精密3D打印——现代精密制造的“产业新力量”在传统加工工艺无法满足高质量精密零部件快速交付需求的现状下，市场需求将目光逐步引导至近些年高速发展的增材制造工艺。增材制造是先进制造业的重要组成部分，随着全球范围内新一轮科技与产业革命的蓬勃兴起，世界各国纷纷将其作为未来产业发展的新增长点。中国《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》，《中国制造2025》等均把增材制造列入重点领域。增材制造又称3D打印技术，它完全解决了传统加工工艺过程复杂、成本高、难度大等痛点，能够准确、快速、灵活设计各种复杂结构。而高精密3D打印更是成为现代精密制造业不可缺少的“产业新力量”，虽目前仍处于发展早期，但其突破复杂三维微纳结构器件的精密快速成型与直接生产制造，在微小精密部件的开发与小批量阶段，以“成型效率高、加工成本低”的突出优势受到高质量精密零部件加工市场的倍加青睐，而这种高效率的“时间差”带来的收益已经成为一些公司的利润来源。目前在全球范围内，PμSL面投影立体光刻技术(ProjectionMicroStereolithography)是已经成熟商业化的能够实现高精密3D打印的的微纳光固化3D打印技术之一。PμSL在实验室阶段可实现几百纳米精度，已经商业化的产品可达几微米的打印精度，多见于深圳摩方科技的nanoArch系列微纳3D打印设备——全球首款商业化的PμSL面投影微立体光刻技术微尺度3D打印设备产品，涵盖多款型号机型，可以提供2μm超高精度3D打印系统。PμSL加工速度快、打印幅面大、加工成本低以及宽松的环境要求等特点，使其在工业应用领域已实现了内窥镜、导流钉、连接器、封装测试材料等部件的批量加工和应用，为国内外多个大型公司提供高精密加工方案。在此列举2个高精密3D打印应用较为广泛的案例：连接器与内窥镜。连接器尺寸5.65mm*2mm*2.8mm，最小pin间距0.14mm，最小壁厚0.1mm；内窥镜端部座中的圆管壁厚为70μm，管径1mm，高度4mm。精度要求皆为±10-25μm。CNC和开模注塑很难加工这种逼近极限的结构，深圳摩方公司可以在约1-2小时内就加工出来，最快一天内交付。同时，也极大的降低了制造成本。深圳摩方——助力振兴中国精密制造业振兴精密制造业是中国经济跨越发展的重要一环。着眼未来，借助高精密3D打印设备和技术来提升零部件制造的精度，将成为精密零部件制造的一大趋势。从工业市场出发，效率和成本是决定盈利与否的关键因素。深圳摩方的高精密3D打印设备与技术，在缩短制造周期、降低制造成本、提升产品性能等方面，很好的契合了精密制造业创新发展的技术精度需求与市场盈利需求。中国精密制造实现振兴将如虎添翼，未来可期。

　　导语：制造业是国家生命的命脉，精密制造是未来制造业发展的一种趋势。2018年，全球精密机加工市场规模达到2160亿美元，同比增长1.9%。精密制造业覆盖航空、医疗、汽车、消费电子、通信等各个领域。现阶段，中国精密制造业总体呈现区域发展不均衡、企业规模较小、实力较弱、产值增长较快等特点，且难以协调厂商需求的批量生产、成本可控与客户需求的产品质量稳定性、一致性之间的矛盾。高精密3D打印作为先进制造业的重要组成部分，解决了传统加工工艺过程复杂、成本高、难度大的痛点，成为现代精密制造业不可缺少的“产业新力量”精密制造业现状：需求大，难度高，投入大精密制造业主要包括精密和超精密加工技术、制造自动化两大领域，前者追求加工上的精度和表面质量极限，后者包括了产品设计、制造和管理的自动化，两者是密切合作、相辅相成的关系，皆具有全局的、决定性的作用，是先进制造技术的支柱。精密和超精密机加工行业一直是劳动密集、资金密集和技术密集型行业，行业门槛较高，企业需达到一定规模才能产生利润。自动化精密模具包括结构工艺复杂的成型模具和高精度成型模具。结构工艺复杂的模具是在较小的模具体积上需要做出很多功能的实现；高精度模具主要是指成型的产品尺寸变化微小，一致性非常高，模具往往体积不大，但造价高昂。根据罗兰贝格数据统计，2011-2018年，全球精密机加工市场规模复合年增长率为0.2%；到2018年，全球精密机加工市场规模达到2160亿美元，同比增长1.9%。其中，全球精密机加工外包市场规模达1480亿美元，占全球总规模的69%。资料来源：罗兰贝格前瞻产业研究院整理精密制造业提供的是制造业的关键零部件，是制造业的最顶端，利润最丰厚的核心部分。从规模上来看，精密制造业可以覆盖整个制造业的大约三分之一。精密制造主要用于生产复杂的零件及制成品的完整组建，具体领域包括航空、医疗、汽车、消费电子、通信等等。得益于这些下游领域的需求支撑，全球精密制造业市场保持稳定。精密制造业技术永恒的主题就是高效率与高精度。目前，中国的制造业与世界制造业强国相比仍有较大差距，其中最突出的表现之一是精密零部件的加工能力滞后，主要因其在质量、一致性、耐用性等方面的要求非常高。虽然中国精密零部件加工厂商数量众多，但技术水平和加工能力参差不齐。即使部分的国内配套加工厂商通过购进先进的生产设备等方式可以达到精密零部件的加工质量要求，但却常常难以在批量生产、成本可控的条件下保持产品质量的稳定性和一致性。摩方批量打印齿轮一般来说，高质量精密零部件加工制造不仅需要先进的生产设备等硬件配备，更需要根据部件的产品特点和客户需求，设计和实施科学合理的生产工艺，平衡加工质量、产品交期和成本控制等多个相互影响的制约因素，同时，还要实现设备、工具和人员等生产资源的优化组合。总体而言，这是一个需要多项投入、多方考量、环环把控的行业。那么，面对精密制造业市场的巨大刚性需求，以及国家振兴精密制造业的发展趋势，是否可以实现既满足较高的精密产品质量与技术需求、又能实现可控的时间和成本投入？高精密3D打印——现代精密制造的“产业新力量”在传统加工工艺无法满足高质量精密零部件快速交付需求的现状下，市场需求将目光逐步引导至近些年高速发展的增材制造工艺。增材制造是先进制造业的重要组成部分，随着全球范围内新一轮科技与产业革命的蓬勃兴起，世界各国纷纷将其作为未来产业发展的新增长点。中国《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》，《中国制造2025》等均把增材制造列入重点领域。增材制造又称3D打印技术，它完全解决了传统加工工艺过程复杂、成本高、难度大等痛点，能够准确、快速、灵活设计各种复杂结构。而高精密3D打印更是成为现代精密制造业不可缺少的“产业新力量”，虽目前仍处于发展早期，但其突破复杂三维微纳结构器件的精密快速成型与直接生产制造，在微小精密部件的开发与小批量阶段，以“成型效率高、加工成本低”的突出优势受到高质量精密零部件加工市场的倍加青睐，而这种高效率的“时间差”带来的收益已经成为一些公司的利润来源。目前在全球范围内，PμSL面投影立体光刻技术(ProjectionMicroStereolithography)是已经成熟商业化的能够实现高精密3D打印的的微纳光固化3D打印技术之一。PμSL在实验室阶段可实现几百纳米精度，已经商业化的产品可达几微米的打印精度，多见于深圳摩方科技的nanoArch系列微纳3D打印设备——全球首款商业化的PμSL面投影微立体光刻技术微尺度3D打印设备产品，涵盖多款型号机型，可以提供2μm超高精度3D打印系统。PμSL加工速度快、打印幅面大、加工成本低以及宽松的环境要求等特点，使其在工业应用领域已实现了内窥镜、导流钉、连接器、封装测试材料等部件的批量加工和应用，为国内外多个大型公司提供高精密加工方案。在此列举2个高精密3D打印应用较为广泛的案例：连接器与内窥镜。连接器尺寸5.65mm*2mm*2.8mm，最小pin间距0.14mm，最小壁厚0.1mm；内窥镜端部座中的圆管壁厚为70μm，管径1mm，高度4mm。精度要求皆为±10-25μm。CNC和开模注塑很难加工这种逼近极限的结构，深圳摩方公司可以在约1-2小时内就加工出来，最快一天内交付。同时，也极大的降低了制造成本。深圳摩方——助力振兴中国精密制造业振兴精密制造业是中国经济跨越发展的重要一环。着眼未来，借助高精密3D打印设备和技术来提升零部件制造的精度，将成为精密零部件制造的一大趋势。从工业市场出发，效率和成本是决定盈利与否的关键因素。深圳摩方的高精密3D打印设备与技术，在缩短制造周期、降低制造成本、提升产品性能等方面，很好的契合了精密制造业创新发展的技术精度需求与市场盈利需求。中国精密制造实现振兴将如虎添翼，未来可期。

　　百舸争流千帆竞，乘风破浪正当时。7月18日上午天津高端精密仪器产业园启动仪式顺利举行，作为天津首家以精密仪器、传感器以及工业过程控制为主题的专业化园区正式启动。天津市津南区副区长胡永梅、天津大学校长助理刘宁、天津大学精密仪器与光电子工程学院院长曾周末、津南开发区管委会主任张国艳、区政府办、区科技局、区工信局、区人社局、区合作交流办及行业协会、学会、基金机构、银行机构以及企业家朋友近百人齐聚津南，共同见证项目启动。启动仪式现场首先天津高端精密仪器产业园总经理李明山介绍项目整体情况。李明山表示：天津高端精密仪器产业园历时两年的策划，先后经历行业研究，企业调研，走进天津大学拜师求艺，走进行业企业学习请教，于2021年4月份与天津大学精密仪器学院与光电子工程学院、津南区开发区管委会正式签署战略合作协议，确定在天津共同打造“精密仪器、传感器以及工业过程控制”产业聚集，促进相关科技成果转化落地，共同推进建设“天津高端精密仪器产业园”。园区已经于2022年6月26日正式开工建设，预计在2023年10月份交付投入使用。天津高端精密仪器产业园总经理李明山致辞其次，与天津市国防科技工业协会、天津市智能制造装备产业协会、天津市仪器仪表学会达成合作，分别确定产业主题和行业服务内容，并在启动仪式上现场进行了揭牌。天津市智能制造装备产业协会授牌：“高端精密仪器专业委员会”；天津国防科技工业协会授牌：“高端精密仪器制造基地”；天津市仪器仪表学会授牌：“工业过程控制装备专业委员会”。图为协会授牌仪式与多支基金探讨合作，首先与科创天使达成共识，未来共同推进“精密仪器、传感器”相关产业主题基金的成立。图为与科创天使签约与银行机构互动，分别与浙商银行、兴业银行、建设银行、农商银行达成园区服务合作，最终构建了较为完善的园区开发、招商、运营体系。图为与合作银行签约未来园区将串联全市和津南区“产、学、研、用、政、金、介”等优势，最终构建较为完善的园区开发、招商、运营体系，合力推进天津市高端精密仪器产业的发展，为天津制造业立市贡献园区力量！此外，启动仪式还进行了入园企业签约。企业的入驻，将为天津高端精密仪器产业园注入新的动力。图为企业代表致辞接下来，天津大学校长助理刘宁先生、津南区副区长胡永梅女士、天津大学精密仪器与光电子工程学院院长曾周末先生、津南开发区管委会主任张国艳女士、天津高端精密仪器产业园总经理李明山先生以及沽盛集团副总经理时寅宝先生共同上台为项目启动，见证美好时刻！随着园区的圆满启动，把启动仪式推向了高潮，现场欢声雷动。在大家热烈的掌声中，天津大学校长助理刘宁上台为园区的启动进行了致辞，刘校表示2021年4月，天津高端精密仪器产业园创立之初就与天津大学精密仪器与光电子工程学院达成合作共识，双方共同推动大学科技成果转化落地，并将进一步促进津南区仪器仪表相关产业聚集。恰逢其时，正值大学科技园三年行动计划出台，鼓励高校科研人员到科技园内企业开展科技创新，校企共建。后依托天津市津南开发区管委会，于2021年5月三方正式签署合作协议，合力共促天津大学科技园建设和园区高质量发展。未来天津高端精密仪器产业园将围绕高端精密仪器相关产业，紧密融合天津大学精仪学院资源，打造高端精密仪器与装备产业集群，设立1个成果转化基地，2个公共平台，1个展示中心。天津高端精密仪器产业园作为大学科技园承接载体，将有力推动天津大学科技成果转化工作见实效。图为天津大学校长助理刘宁致辞最后，津南区副区长胡永梅女士为本次启动仪式致辞，胡区长表示：在全市上下掀起学习天津市第十二次党代会的热潮中，我们迎来了天津高端精密仪器产业园的启动仪式。作为大学科技园重要的承接载体之一，天津高端精密仪器产业园是天津首家以精密仪器、传感器以及工业过程控制为主题的专业化园区。同时，依托天津大学精密仪器与光电子工程学院强大的学科资源优势，在精密仪器、智能装备制造、医疗器械、新能源、新材料等重点行业大力推动科技成果转化，加快引进与培育领军企业，努力打造“专、精、特、新”的主题园区。相信在学校和学院的共同支持下，产业园将为推动天津市制造业立市和津南区产业集聚做出巨大的贡献！图为津南区副区长胡永梅致辞我们将敞开心怀，真诚欢迎各界朋友到津南考察、投资、创业，在津南这片热土上收获财富、收获成功、收获友谊。希望天津高端精密仪器产业园为中国制造2025助力，勇担重任，以与时俱进的精神、革故鼎新的勇气、坚韧不拔的定力，为中国制造备好“尺子”，为科技强国建设贡献园区力量。有社会各界的支持和美好期许，天津高端精密仪器产业园必将不负众望，为天津津南产业升级注入新动能。

　　我国精密仪器市场需求大精密检测仪器与我们的日常生活息息相关，但很多人对此并不甚了解。精密检测仪器自上世纪九十年代起开始在国内被广泛使用，成为检测工业产品必备的设备。在经历了简单的投影仪、二次元影像测量仪、高端三坐标测量机这三个发展阶段之后，目前的精密检测仪器更加趋向于智能化、自动化和集成化，解决了人工肉眼和卡尺卡规检测的局限性。精密检测仪器被广泛应用在工业产品的检测上，随着国内工业的发展，精密检测仪器的市场需求不断增加。精密检测仪器目前已成为工业发展不可或缺的一个产业，是新兴产业中高速发展的一个行业。新时代，更多的产品需要提供三维检测，这样才能更好的为现代社会的发展提供服务，所以国内的精密检测企业就在二次元影像仪的基础上研发生产了三坐标测量机，从而实现更高端的产品的三维检测任务。当然，对于精密检测仪器这个国内新兴的行业来说，也会有高潮和低谷的存在，因此，企业需要有一个发展的规划，这样才能带领行业不断的超越和发展，最终成为世界领域里的领头羊。业内人士认为，我国精密检测技术和仪器的现状仍然不甚理想，主要原因在于此类研发企业在国内是稀缺资源。随着中国工业自动化和产业升级的发展趋势，定向研发的精密检测仪器在工业检测领域将有很大的市场空间，与此同时，中国要成为工业强国，也必须重视研发与创新。专家称，精密检测仪器本身是整个行业的粮草，而软件则又是仪器的核心。所以我们要想让整个的精密检测仪器行业的发展取得长足的进步，那么我们就要保证精密测量软件的不断更新和发展，为仪器的检测提供技术的支持。未来发展需加大技术投入随着国际市场需求的不断扩大，与人们生活息息相关的试验机行业也得到了迅猛的发展，但由于技术及创新等方面的原因，国内试验机行业与国外仍有巨大的差距，关键核心技术匮乏，低水平重复，产品的稳定性及可靠性得不到根本的解决，在高端精密仪器上仍严重依赖进口，大量进口对产业发展造成不利影响。第一，高端通用试验仪器设备。将集中力量，重点突破一批我国需求量大、严重依赖进口、价格昂贵的试验仪器设备，攻克若干试验仪器设备核心技术和关键部件，带动重要领域试验仪器设备整体水平提升，打破国外垄断。第二，前沿重大试验仪器设备。将依据我国在世界新一轮科技革命中的战略部署，研发若干具有国际领先水平的重大试验仪器设备，有效支撑我国开展世界一流科学研究、有特色科学研究，带动高新技术产业发展。第三，常规通用试验仪器设备。将强化科技部门统筹作用，从现有各类科技计划(专项、基金)或自由资金开发的试验仪器设备中择优，采取应用示范、实施后补助等方式，以使国产优质试验仪器设备得到广泛应用，市场占有率大幅提升，壮大我国试验仪器设备产业。加强研究和创造科学技术就是第一生产力，这是我国的发展一直都在遵守的科学道理，在科学技术的领域，国家需要的精密的仪器越来越多，所以对于精密仪器的研究一直都是我国相关科技开发人员一直都在做的事情，在不断的努力中前进，争取赶超世界的先进水平，成为发展的主题。在科学技术中，学到的知识非常的多，尤其是在精密仪器的开发和制造中，一定会遵循更多的实践经验来进行科学技术的开发和创造。这对于我国的电气行业是一个不小的考验，从而推动了科学技术的发展，精密仪器是我国使用的重要的仪器，一定要具备先进水平的精准，这样才能够满足使用需求。我国在精密仪器的发展上面正在不断的进步，并且在十几年来的时间里已经发展了很多的科学水平，但是仍然赶超不了国际水平，但是只要是我们的努力发展和科学的不断的研究和创造，赶超先进水平的时期指日可待，在不断的发展中探索出来的成果才更加的稳固。所以精密仪器的使用和发明，对于我国的电气行业来说是一个非常大的挑战，从根本上促进了社会的不断的发展和进步，主要是科学技术的不断的进步，这也是科学技术发展的动力，成为世界上数一数二的精密仪器的制造国家，是我国发展的重要目标，也在朝着这个目标不断的努力奋斗。

　　近日，在上海市经信委、浦东新区科经委等相关部门支持下，由张江集团主导产业培育和运营管理的高端装备精密仪器产业园开园。该产业园位于浦东南北科创走廊中段，张江科学城中部核心位置，一期现有空间总建筑面积约21.3万平方米，二期规划面积1平方公里，在产业发展上将强化产业链、供应链自主可控，促进高端装备精密仪器产业集群式发展，助力构建高质量、现代化产业链体系。高端装备精密仪器产业以高新技术为引领，处于价值链高端和产业链核心环节，决定着全产业链的综合竞争力，是现代化产业体系的重要支撑。大力培育和发展高端装备精密仪器产业是提升产业核心竞争力，抢占未来经济和科技发展制高点的战略选择。《上海市高端装备产业发展“十四五”规划》明确提出，到2025年，上海将成为具有国际影响的高端设备研发和关键技术中心。为促进高端装备产业高质量发展，浦东新区出台专项操作细则。落户张江的高端装备精密仪器产业园在发展上将致力于服务产业既有需求、拓展未来研发领域、构建供应链关键节点，以应用场景为主阵地，驱动产业集群发展。通过引进先进技术、促进产研融合、培育高新企业、推动成果转化，集聚核心零部件研创力量，打造高端制造创新引擎。据悉，为满足高端装备精密仪器产业园的空间需求，产业园一期现有空间21.3万平方米，兼具研发、生产、办公、展示、生活五位一体的综合功能，已配套地铁站短驳班车、园区接待中心、食堂、便利店等设施及服务。在产业园一期基础上，在周边区域已规划布局1平方公里的产业园二期，将围绕产业发展需要供给工业研发用地及定制化高标准厂房等，并适当超前预留产业所需的电力、算力等公共基础设施。高端装备精密仪器产业园落户张江源于其雄厚的产业基础。张江自1992年建园以来已经建成以集成电路、生物医药、人工智能为主导的三大具有世界竞争力的产业集群。其中，集成电路领域已成为国内产业链最完备、综合技术水平最先进、自主创新能力最强的产业基地之一；生物医药领域构筑起全球屈指可数的创新生态，全国五分之一新药在张江；人工智能领域已集聚600多家相关企业，产业规模占全市50%。在三大主导产业蓬勃发展的同时，交叉创新、集成创新、融合创新的趋势也愈发明显，这就对高端装备精密仪器产业提出更高的创新需求。从过去通用设备、通用零部件的制造，到如今根据前沿需求进行个性化创新，大量的张江企业都迫切需要实现供应链从端到端的自主可控。布局营建高端装备精密仪器产业园恰逢其时。基于张江科学城多年以来的智能制造产业积累，特别是在张江实验室、国家集成电路研发中心、国家智能传感器创新中心、ABB机器人赋能中心、上海机器人产业技术研究院创新中心等功能平台的引领赋能下，结合张江完备的科创生态和优越的综合配套服务能力，高端装备精密仪器产业园将瞄准产业层次高、创新能力强的发展目标，全力建设成为国内领先、国际一流的特色产业园区。

　　在中国精密仪器加工制造市场，海外引进的同技术产品能卖到上百万元，而本土却没有一家享誉世界的高端科研仪器设备公司，不禁令人唏嘘。凭借创新思维和理念，来自中新天津生态城启迪之星生态城基地的双创企业天津博霆光电技术有限公司（以下简称“博霆光电”）成立半年来，实现了迅速发展，公司也期待打破这一市场空白，力做国内精密仪器市场的“开荒牛”。博霆光电的创始人名叫蔡元学，博士出身的他是国内精密仪器行业的名人，而从一名高校教师到国内精密仪器市场创业新人的转变，却出乎很多人的意料。在多年的研究中，蔡元学发现，国际上的精密仪器公司都被美、德、日、英、瑞士垄断，而中国本土尚无一家享誉世界的高端科研仪器设备公司，老外们赚得盆丰钵满。为此，他毅然投入到创新创业的大潮之中，力图改变中国精密科研仪器领域在世界上的地位。凭借创新思维与过硬的技术，博霆光电前期研发进展顺利，目前已经开发出多款高品质纳米压印设备、3D打印设备、分布式光纤传感器、固体激光器、高功率二氧化碳激光器、移动CT、便携式元素监测系统、高性能便携式光谱仪、调制器、探测器、调Q开关、紫外胶等光电产品与配件，并拥有独立的产品专利。在实际检测传感的一系列应用中，博霆光电更是开发出多个成型系统。以便携式LIBS系统为例，该系统在核物理、食品安全等领域弥补了传统元素检测方法的不足，具有实时、快速、无损、无需制样等优点及特点。此外，由博霆光电开发的PVC膜鱼眼视觉检测系统，打破国外仪器厂家在PVC膜鱼眼检测设备上的垄断地位，填补了我国在该领域的空白；光纤传感系统则可应用于地质、建筑等行业，它基于布里渊光时域分析技术和差分脉冲对技术，可实现高精度、长距离的应变监测。“成功的企业一定是靠产品与服务的完整体系铸就的，所以被细化的不单单是产品，更多的是服务的完备。”蔡元学告诉自己，博霆光电未来还将增强自身能力，积极推出各项服务，逐步实现产品与技术咨询、人工智能、三方技术人才匹配的结合，在国内精密仪器市场站稳脚跟。

　　前不久，笔者在网上浏览新闻时偶尔发现在某地方机场集团有限公司的网站上刊登了这样一则新闻“重庆机场完成超重精密仪器保障任务”。出于职业的敏感，笔者随手点进去浏览了一下。新闻本身很普通，主要是表扬了重庆机场地服公司全货机保障队、站坪部平台车队的团结协作、过硬的工作作风和出色的工作效率。只是当看到文中提到的被保障的货物时，着实让笔者吃惊不小。这是一件尺寸为350cm× 217cm× 226cm，重量近150吨的精密仪器，由香港发往重庆。虽然文中并未提及这是何种精密仪器，但如此“巨无霸”的精密仪器笔者还真是第一次听说。也许光说数字，大家没啥概念。我们来看一个例子。目前，我国现役最大的战略轰炸机为轰-6K(下图)，根据网上公开的非官方数据，它的重量也不到100吨。美国战略隐形轰炸机B2的重量为170吨左右。所以，笔者不知道这世上是否真有如此重量的精密仪器，还是一则新闻“乌龙”，也欢迎广大网友跟帖评论。

　　南京航空航天大学机电学院与上海航天控制技术研究所共建“精密超精密制造技术联合实验室”签约暨揭牌仪式近日举行。南航机械制造及其自动化学科是国家重点学科。上海航天控制技术研究所的业务涉及弹、箭、星、船、器各领域，军民融合已形成良性发展。双方相关负责人表示，成立联合实验室可充分发挥双方技术与人才优势，实现在先进制造领域的全面战略合作 希望双方加强产学研合作，使联合实验室成为人才培养的平台、先进制造技术交流的平台。希望联合实验室不断提高自主创新能力，为我国航天事业的发展提供强有力的技术支持。

　　2022年10月10日，沈阳富创精密设备股份有限公司（证券代码：688409）在上交所举行线上上市仪式。沈阳富创精密设备股份有限公司本次公开发行股票5,226.34万股，发行价格69.99元/股，新股募集资金总额365,791.07万元，发行后总股本20,905.34万股。沈阳富创精密设备股份有限公司主营业务为半导体设备精密零部件的工艺研发和制造。2021年度，公司实现营业收入84,312.82万元，净利润12,144.72万元。公司位于辽宁省沈阳市。

　　奉化市西坞街道白杜南岙村一精密仪器铸造公司内注蜡车间突发大火,消防奋力扑救。2月21日5时10分许，位于浙江省奉化市西坞街道白杜南岙村一精密仪器铸造公司内注蜡车间突发大火，火势迅速蔓延至整个车间,危及与之毗连厂房。危急时刻，消防官兵迅速赶到，经过2个多小时的奋力扑救，大火成功被扑灭，将损失降到最低。早上5时10分左右，奉化消防连续接到群众报警，称奉化市西坞街道白杜南岙村一精密仪器铸造公司内注蜡车间发生火灾，内有大量的石蜡，情况十分紧急，请求消防官兵救援。接警后奉化消防立即出动4车20名消防官兵赶赴现场。由于石蜡燃烧速度快、火势猛、烟雾大，将给救援工作带来很大的难度。到达现场后，只见熊熊火焰不断的翻滚着，烟雾迷漫，热浪袭人，现场聚满了围观的群众。据该厂一名职工介绍，当时他正在相邻的员工宿舍休息，突然有人说注蜡车间着火了，当时他还没有反应过来，就顺势朝该车间方向看，有浓烟飘出才&ldquo 惊醒&rdquo 他，发现注蜡车间着火了就立即报警，并组织全体员工拿灭火器先去扑救，同时对临近车间内货物进行撤离。可是火势蔓延太快，灭火器根本起不了作用，只能眼睁睁的看这火势蔓延至外面。消防官兵赶到现场时，火势正猛烈燃烧，如不及时扑救，将会危及到毗邻的生产车间。据悉，该车间存放着大量的石蜡模型数量大概有2吨左右，一旦蔓延开来将带来不可挽回的巨大损失。消防人员经过对现场仔细勘察，指挥员立即下令，采用&ldquo 立体包围&rdquo 的战术，命令两名战士占据石蜡的仓库西侧制高点出一支水枪遏制火势 两名战士占据厂房东面出一支水枪阻断火势向北侧绵延 高喷车在厂房另一角出水压制整个火场，由于火场供水需求大，而厂区内现有的消防栓不能正常供水，其余供水人员只能从离厂区300左右的南岙河进行供水。在了解情况后，通讯室立即联系辖区莼湖、溪口两个消防中队赶赴现场增援。20分钟左右,莼湖、溪口两个消防中队增援力量相继也赶到现场。30分钟后，车间内火势被控制，但由于车间内石蜡模型堆积多而厚，水流只能扑灭表面一层火，为彻底消灭火灾，指挥员下令所有水枪换成泡沫扑救覆盖火点，经过2个多小时的奋力扑救整个车间的大火被扑灭，消防官兵在确认无再复燃的危险后，收拾好器材归队。据悉，该格雷特精密仪器铸造厂主要生产精密仪器和各类石蜡磨具。在询问该厂负责人时了解到：&ldquo 我这个公司都成立十年了，还从来没有发生过火灾，里面的石蜡在没有明火的情况下是不会着火的，可能是24小时运行的冷风机过热引起。&rdquo 目前，起火原因和损失情况正在进一步调查当中。

　　日前，海南大学精密仪器高等研究中心（以下简称中心）正式成立，与海南大学分析测试中心合署运行。据介绍，中心拥有一支具备独特专业技术优势的电子显微镜专家团队，建有材料和物质科学领域全国和东南亚地区最大的皮米电镜实验室。中心现有精密仪器设备共计132台，总价值1.8亿元，包括3台球差校正透射电子显微镜、7台电子显微镜、三维原子探针、核磁共振、多台套波谱仪、光谱仪、质谱仪设备等，可满足材料、物理、化学、医药、农学、机械等不同学科和不同专业的科研需求。中心以大型精密仪器设备共享和科技服务为主线，融合精密仪器研发、科学研究，人才培养和社会服务，旨在突破制约高校高端科学仪器设备研发和应用的制度藩篱，推动多学科协同创新与交叉融合，构建“产学研用管”全链条服务体系，建立大型精密仪器设备高效、高水平运行的全成本核算体制机制，打造推动高质量发展、服务国家战略需求的科技创新平台。面向国家重大战略和海南自贸港建设发展需求，中心将以建成高标准的学术研究平台为目标，持续开展关键核心技术攻关和产业共性技术研发，积极探索卓越拔尖创新人才培养体系，不断加强常态化国际学术交流合作，努力提升国内外一流大型精密仪器的社会共享服务水平和效率，实现科技成果快速高质量转化和应用推广。据悉，近年来，海南大学科研创新能力不断提升，高端仪器研制领域取得了突破性进展。以“脑血管光子计数显微CT成像与定量分析系统”为研制目标的海南大学教授刘谦团队在2022年获批国家重大科研仪器研制项目，填补了海南省国家重大科研仪器研制项目的空白；海南大学教授张喜瑞团队研发的智能仿形进阶割胶机，创新“自适应防偏捆绑固定装置”和“贴树仿形割胶”技术，解决了割胶深度稳定控制的关键技术难题，实现了毫米级精度作业，目前正在澄迈、屯昌等地推广示范1000余台；海南大学研究员万逸团队设计研发的FORBID荧光光电微生物检测仪，将生物分析、微电子、结构电子工程等多学科深度交叉融合，开创性地解决了复杂体系中微生物原位在线检测难题。

　　各位新老客户：因公司发展需要，上海精密科学仪器有限公司已于2011年10月搬迁到以下新址：地址：上海市闵行区莘北路505号邮编：201100电话（总机）（市场营销部）传真网址：此次公司迁址所给您带来的不便，我们深表歉意。感谢大家长期以来给予上海精密科学仪器有限公司的支持和厚爱，我们将一如既往的为您提供最优质的产品和服务。谢谢！特此告知！上海精密科学仪器有限公司2011.10

　　因电话线路调整，原上海精密科学仪器有限公司服务热线电话号码取消，为了更好地为用户服务，保证服务热线的畅通，现将另外二门营销管理部电话也增开通服务电话。调整后上海精密科学仪器有限公司服务热线特此公告！由此给大家带来的麻烦，敬请谅解！上海精密科学仪器有限公司营销管理部2009.12.18

　　精密位移传感器技术比较PIEZOCONCEPT在其压电级中使用什么类型的位移传感器？为什么它优于其他传感器技术？PIEZOCONCEPT使用单晶硅传感器，称为Si-HR传感器。尽管它是应变仪传感器大系列的一部分，但它的性能优于其他两种常用技术（电容式传感器和金属应变仪）。这两种位置传感技术有其自身的特定缺点。电容式传感器与PIEZOCONCEPT公司Si-HR传感器的比较电容式传感器非常常用。他们提供了不错的表现，但他们对以下情况很敏感：• 气压变化：空气的介电常数取决于气压。电容测量将受到任何压力变化的影响。• 温度变化：同样的，空气的介电常数会随温度变化• 污染物的存在以上所有都会导致一些纳米级的不稳定性，因此如果您想实现真正的亚纳米级稳定性，则需要将它们考虑在内。即使可以对气压和温度进行校正，也无法校正其他因素（污染物、脱气）的影响。这解释了电容式传感器在真空环境中性能不佳的原因。此外，电容式传感器非常昂贵且体积庞大。因此，带有电容传感器的位移台不可能做的有像的BIO3/LT3这样薄，即使设计的好也会在稳定性方面进一步牺牲性能。因为它是一种固态技术，所以Si-HR传感器的电阻不依赖于气压或污染物的存在。其次，温度变化会对测量产生影响（主要是因为材料的热膨胀），但这可以通过使用传感器阵列来纠正。基本上，我们为每个轴平行使用2个硅传感器-一个用于测量，另一个用于考虑由于温度变化导致的材料膨胀。金属应变计与PIEZOCONCEPTSiliconHR技术的比较金属应变计与我们的SiliconHR技术（也是应变计）之间的差异更大。金属应变计和硅传感器应变计之间存在两个巨大差异。竞争对手试图说所有的应变仪都具有相同的性能，因为它们测量的是应变。这是不正确的。半导体应变计在稳定性方面与金属应变计有很大不同。金属应变计和Si-HR传感器（PIEZOCONCEPT使用）之间的第yi个区别是应变系数：半导体应变仪（Si-HR）的应变系数大约是金属应变仪的100倍。更高的规格因子导致更高的信噪比，最终导致更高的稳定性。更重要的是，第二个区别是金属应变计不能直接安装在弯曲本身上（即实现运动的地方）：金属应变计必须安装在某种“背衬”上。因此，它必须安装在执行器本身上，因为您没有足够的空间将其安装在挠性件上。仅在执行器上测量的问题是压电执行器有很多缺陷......存在蠕变或滞后等现象。因此，由于压电执行器的伸长不均匀，因此仅测量执行器的部分伸长率并不能精确地扣除其完全伸长率。通过对弯曲本身进行测量，我们不会遇到这种“不均匀”问题。由于上述原因，如果您比较应变计（金属）和PIEZOCONCEPT的Si-HR传感器，在信噪比和稳定性方面存在巨大差异。关于法国PIEZOCONCEPT公司PIEZOCONCEPT是压电纳米位移台领域的领宪供应商，其应用领域包括但不限于超分辨率显微镜、光阱、纳米工业和原子力显微镜。其产品已被国内外yi流大学和研究所从事前沿研究的知名科学家使用，在工业和科研领域受到广泛好评。多年来，纳米定位传感器领域电容式传感器一直占据市场主导地位。但这项技术存在明显的局限性。PIEZOCONCEPT经过多年研究，开发出硅基高灵敏度位置传感器（SiliconHR）技术，Si-HR传感器可以实现更高的稳定性和线性度，以满足现代显微镜技术的更高分辨率要求。PIEZOCONCEPT的目标是为客户提供一个物美价廉的纳米或亚纳米定位解决方案，让客户享受到市面上蕞高的定位准确性和稳定性的产品使用体验。我们开发了一系列超稳定的纳米定位器件，包含单轴、两轴、三轴、物镜扫描台、快反镜和配套器件，覆盖5-1500um行程，品类丰富，并提供各类定制化服务。与市场上已有的产品相比具有显着优势，Piezoconcept的硅传感器具有很好的稳定性、超本低噪声和超高的信号反馈，该技术优于市场上昂贵的高端电容传感器。因此，我们的舞台通过其简单而高效的柔性设计和超本低噪声电子器件提供皮米级稳定性和亚纳米（或亚纳米弧度）本底噪声。更多详情请联系昊量光电/欢迎直接联系昊量光电关于昊量光电：上海昊量光电设备有限公司是国内知名光电产品专业代理商，代理品牌均处于相关领域的发展前沿；产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、精密光学元件等，涉及应用领域涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国防及更细分的前沿市场如量子光学、生物显微、物联传感、精密加工、先进激光制造等；可为客户提供完整的设备安装，培训，硬件开发，软件开发，系统集成等优质服务。

　　近日，日照阿米精控科技有限公司参展了第十三届纳博会。展会现场，仪器信息网就解决方案、市场热点、国产替代等话题采访了日照阿米精控科技有限公司孟令臣工程师。孟令臣表示，日照阿米精控致力于解决精密仪器以及半导体产业的精密控制的一些“卡脖子”问题，带来了纳米电容传感器、系列纳米扫描平台、纳米定位平台等产品......更多观点请查看视频以下是对日照阿米精控科技有限公司孟令臣工程师的现场采访视频：2022年3月1-3日，由科技部、中国科学院指导，中国微米纳米技术学会、中国国际科学技术合作协会、国家第三代半导体技术创新中心（苏州）主办，苏州纳米科技发展有限公司承办的第十三届中国国际纳米技术产业博览会（CHInano2023）在苏州国际博览中心举行。本届纳博会为期3天，聚焦第三代半导体、微纳制造、纳米新材料、纳米大健康等热门领域，开设1场大会主报告、11场专业论坛、344场行业报告、22000平米展览、2场创新创业大赛，包括19位院士在内的300余位顶级专家、行业精英齐聚一堂，新技术、新产品、新成果集中亮相，为大家奉上一场干货满满、精彩纷呈的科技盛会，推出专业论坛、创新赛事、沉浸式游学等系列活动，全方位释放大会红利，推动产业生态建设，共绘美好发展蓝图。回望过去，寄语未来。展会现场，仪器信息网采访了15位专家、厂商代表，分别谈了各自的与会感受以及他们眼中中国半导体、MEMS、OLED、半导体设备、科学仪器、微流控、封装技术等产业的发展现状和前景展望。

　　光学计量仪器作为现代科学和工业领域中不可或缺的工具，通过利用光学原理进行精确测量，在各个领域发挥着重要作用。本文将介绍光学计量仪器的定义、原理以及其在科学研究和工业应用中的重要性。第一部分：光学计量仪器的定义和分类定义：光学计量仪器是基于光学原理设计和制造的精密测量设备，用于测量长度、角度、形状等物理量。分类：光学计量仪器可以根据其功能和应用领域进行分类，包括测微计、激光干涉仪、投影仪、扫描电子显微镜等。每种仪器都有其特定的测量原理和适用范围。第二部分：光学计量仪器的原理和工作方式光学原理：光学计量仪器利用光的传播和反射、折射等特性进行测量。例如，激光干涉仪利用激光光束的干涉现象测量长度和形状，投影仪通过光学系统投影图像进行测量等。工作方式：光学计量仪器通常利用光源、探测器、光学透镜和其他相关组件构成测量系统。通过精确的光学路径设计和信号处理，可以实现高精度的测量结果。第三部分：光学计量仪器在科学研究中的应用物理学研究：光学计量仪器在物理学领域中广泛应用，例如用于测量材料的光学性质、表面形貌和精细结构等，为理论研究提供重要数据。生物医学研究：在生物医学研究中，光学计量仪器可用于测量细胞、组织和生物标本的大小、形状和表面特征，为疾病诊断和治疗提供依据。材料科学研究：光学计量仪器在材料科学领域中用于测量材料的机械性能、光学性能和电子性能，为新材料的开发和应用提供支持。第四部分：光学计量仪器在工业应用中的重要性制造业：光学计量仪器在制造业中广泛应用，例如测量零部件的尺寸和形状，确保产品的精度和质量。航空航天：光学计量仪器可用于航空航天领域中对飞行器、航天器以及相关部件进行精确测量，确保飞行安全和性能。汽车工业：在汽车制造中，光学计量仪器可用于测量汽车外观、内饰和关键零部件的尺寸和形状，确保产品符合设计要求。光学计量仪器作为精密测量的利器，在科学研究和工业应用中发挥着不可或缺的作用。通过利用光学原理和精确的测量系统，这些仪器能够提供高精度、可靠的测量结果，满足各行各业对于精密测量的需求。随着科技的不断进步，光学计量仪器也在不断创新和发展。新的技术和方法被引入，以提高测量精度、扩大测量范围和增加测量功能。同时，仪器的便携性和自动化程度也得到了提升，使得使用更加方便和高效。然而，光学计量仪器的应用并不仅限于科学研究和工业领域。在日常生活中，我们也可以发现它们的身影。例如，眼镜店使用计量仪器来准确测量眼镜度数；珠宝商使用显微镜和投影仪来评估珠宝的品质和工艺。总之，光学计量仪器在现代社会中扮演着重要的角色，推动着科学技术的发展和产业的进步。通过持续的创新和应用，光学计量仪器将继续为我们提供精密测量的利器，助力于各个领域的科研、生产和品质控制，推动着社会的发展和进步。

　　本公司曾于2010年7月1日发表严正声明，就部分不法商家侵犯本公司惯用简称“上海精科”的行为予以了通告，并保留进一步诉诸法律的权利。声明发表后，所涉商家并未停止对本公司商誉及企业名称权的侵害，为此，本公司于2010年11月26日就此侵权行为向被告上海精学科学仪器有限公司和被告成都科析仪器成套有限公司提起诉讼，以维护公司的合法权益。2011年8月11日，上海市浦东新区人民法院以【(2010)浦民三(知)初字第769号】民事判决书作出如下判决：1、被告上海精学科学仪器有限公司立即停止在商品和商品宣传上使用“上海精科”标识 2、被告成都科析仪器成套有限公司、上海精学科学仪器有限公司立即停止侵犯原告上海精密科学仪器有限公司企业名称权的不正当竞争行为 3、被告上海精学科学仪器有限公司就其在商品和商品宣传上使用“上海精科”标识的不正当竞争行为，在判决生效之日起10日内赔偿原告上海精密科学仪器有限公司经济损失人民币5万元 4、被告成都科析仪器成套有限公司、上海精学科学仪器有限公司就其侵犯原告企业名称权的不正当竞争行为，在判决生效之日起10日内赔偿原告上海精密科学仪器有限公司经济损失人民币10万元。同时，上海市浦东新区人民法院【(2010)浦民三(知)初字第769号】民事判决书认为：“被告科析公司将原告在先使用的企业名称简称‘精科’注册为商标及予以使用的行为，构成对原告企业名称权的侵犯，属于不正当竞争行为”。因两被告不服上述判决，又上诉至上海市第一中级人民法院，经审理，上海市第一中级人民法院【(2011)沪一中民五(知)终字第232号】于2011年12月23日作出了驳回上诉，维持原判的终审判决。为此，请广大消费者及经销商在购买“上海精科”产品的过程中仔细辨析，认清真伪，以防被骗。今后若在商品流通市场中仍发现有侵权产品，也请广大消费者及经销商及时向本公司反映或向相关部门举报。特此声明。上海精密科学仪器有限公司2012年1月9日

　　十几年前，当数位战略科学家聚首探讨精密测量物理学科发展走向时，他们预判中国会一步步缩小和国际先进水平的差距，有一天会走在国际前沿，甚至引领发展。他们没料到的是，这一天来得如此之快，当然也没料到“卡脖子”同样来得很快。当下，世界正经历百年未有之大变局，科研环境也发生了巨大变化。所幸十几年前，在国家自然科学基金等的资助下，我国布局了一批前瞻性、引领性的基础研究。在国家自然科学基金重大研究计划——“精密测量物理”项目稳定资助下，我国不仅在精密测量领域取得了多项“世界最好”“精度最高”的成就，凝聚、培养了一支队伍，大大增强了在该领域的国际话语权和竞争力，还辐射带动了相关学科发展。“算是对我们10年‘打工’的鼓励吧。”谈及“精密测量物理”重大研究计划的研究成果对相关学科的引领带动作用，中国科学院院士，华中科技大学、中山大学教授罗俊的语调中透着实现“小目标”的轻松。实际上，这项超前布局的研究计划仅酝酿谋划就用了5年时间。此后在研10年，“聚队伍、聚智慧、聚重点、聚资源、聚突破”，项目成果全面超越预期目标。“十几年前，国家自然科学基金支持一批科研人员开展精密测量物理研究确实很有开拓性。”罗俊告诉《中国科学报》，“这项研究计划虽然圆满结题了，但精密测量永无止境，精益求精是无尽的追求。”破局，始于“香山科学会议”2008年7月，第327次香山科学会议（创立地点及会址在北京香山）破例在位于湖北省武汉市的华中科技大学召开。7位院士、50余位物理学家相聚喻家山，参加为期3天的“精密测量物理和方法”主题研讨会。“在香山科学会议之前，叶老师（中国科学院院士叶朝辉）和几位专家动念提出开展‘精密测量物理’研究，是因为我们遇到了一些问题。”罗俊回忆说，“当时我国很多学科面临怎样向前沿延伸的困境。一个严峻的现实是，我们的科研仪器基本全靠进口。别人生产的仪器卖给我们之前，实验室里该做的研究都做完了，我们一直跟在后面做，这样很难触及科学最前沿。”没有自己的仪器，跻身前沿都很难，更别说超越引领。科研仪器如此重要，但问题是，这种尖端的科研仪器谁来研制？在此背景下，叶朝辉等人提出了“精密测量物理”的概念。“我们现在对‘精密测量物理’有很多期待，赋予它很多内涵。但当时的出发点和最基本的想法就是做出一套最先进的仪器给科学家用。”罗俊说，“要挺进学科最前沿，验证物理学家的想法，进行实验研究，必须有自己的仪器设备。”香山科学会议后，叶朝辉、罗俊等人在国家自然科学基金支持下，开始推动重大研究计划立项，在数理科学部的主持下，组织双清论坛进行论证。2013年，“精密测量物理”重大研究计划获准立项。引领，辐射学科带动人才按照该重大研究计划最初的设计，研究目标分为三部分。一是精密测量工具仪器研制，以时间频率测量为代表，将光频这些和国际水平差距较大且非常基础的测量仪器“做上去”；二是在更高精度上测量物理基本常数并检验物理基本规律，这是精密测量物理的难点和重点；三是研究精密测量新体系，发展新方法和新技术，不断突破测量极限，包括突破标准量子极限等。实际上，在该重大研究计划执行的10年中，他们不仅圆满完成了三大目标，还屡屡取得突破性进展，获得多项“世界最好”“精度最高”的成就。“这项重大研究计划的特点之一是带动了整个中国精密测量物理学科的发展。”中国科学院精密测量科学与技术创新研究院研究员詹明生说，“也带动了其他一些项目，辐射和延伸到了相关领域，比如影响了中国科学院的先导科技专项，带动基于原子分子的物理研究向精密测量物理延伸。”中国科学院国家授时中心研究员张首刚认为，该重大研究计划的意义在于10年前就有了明确目标，把精密测量这项前沿基础研究和国家战略需求相结合，从而做出一系列方向性、引领性的研究工作。“通过国家自然科学基金项目牵引，这些年我国精密测量物理研究队伍不断壮大，并从基础研究向前沿基础研究推进。”张首刚说，“我们不但超额完成了该重大研究计划的各项指标，还产生了原创性的想法，取得一批‘国际首次’级的成果，并在部分领域领先国际。”“量子精密测量是精密测量物理的一个前沿方向，很多微弱信号测量，比如引力波探测、量子操控、原子分子和光物理等研究都离不开精密测量。”上海交通大学教授张卫平补充道，“这个项目将我们的学术生涯和国家战略需求完美对接起来，我觉得最大成果之一是凝聚并培养了一支队伍。”清华大学教授尤力同样认为，这是个高瞻远瞩的研究计划。“过去四五年，国际科研环境发生了巨变，出现了更多的不确定性。我们必须科学上自主、技术上独立。好在我们进行了预研，建立了这么一支队伍。”求精，追求永无止境精密测量物理对实验条件要求极高，数千米外的振动、电流波动、地球磁场，甚至空气温湿度都会影响测量精度。为避免外界扰动，30多年前，罗俊等人就将实验室建在位于喻家山的一个山洞里。在罗俊团队的引力常数测量进行到关键时期时，地方政府按规划准备在喻家山下修一条路。“修路会引发两个问题：一是山体稳定性发生变化，这些微小变化会导致实验环境不稳定；二是修路过程中及修好后，车辆经过产生的震动会影响测量精度。”了解到罗俊的担忧，华中科技大学和武汉市都非常支持实验研究。最后，武汉市调整道路规划，终止了道路修建。得益于安静的实验环境，罗俊团队测出了世界上测量精度最高的G值（引力常数）。至今，该数值仍保持着世界第一的纪录。“精密测量物理要测的通常是非常小的数值，它无限趋近于‘0’，但永远不会达到‘0’。例如，我们进行粒子、量子、多粒子纠缠等前沿研究，背景补偿（抵消环境磁场的影响）做得越好，测量结果就越准。”尤力感慨地说，“我们测一个量，总希望向小数点后再多推一位，但最终要推到什么地方、推到什么程度，没有人知道。所以精密测量物理没有止境，需要长期坚持，也需要长期支持。”“精密测量的本质是永无尽头。”罗俊说，“精密永无止境。这种无限精密、精益求精的特点造就了精密测量物理研究者不断提高精度、不断开发新技术，挑战新极限的信念。”传承，精密测量精神“我们常说十年磨一剑，从事精密测量物理研究真的需要长期积累。”华中科技大学教授胡忠坤说，“它需要10年、20年，甚至更长时间才有可能见到成效，因此研究者要耐得住寂寞，但也需要得到长期稳定的支持。”“精密测量物理有两个特点：一是高精尖，二是研究周期特别长。”山西大学教授张靖补充说。20世纪90年代初，张靖还在华中科技大学读本科，有时会到位于喻家山山洞的实验室上课。他记得当时山洞两边都是实验室，里面很安静，感觉很神秘。“精密测量物理研究不是三两个人花两三年时间就能取得成果的。罗老师选择在山洞里做实验，还带出一支队伍，一步步把精度提高再提高，确实很有魄力。”张靖说。“我们国家的科学研究已经形成了崭新的局面，上了一个历史性的新台阶。现在我们山洞的实验条件是30年前根本无法想象的，每个实验室都‘鸟枪换炮’，不知道好到哪儿去了。”罗俊说，“但当初也没觉得条件多艰苦，因为有兴趣、有追求，希望能精益求精，所以并未在意‘苦’还是‘不苦’。”“进行精密测量物理研究，总是想精益求精，把精度提高点，再提高点。”清华大学教授尤力对《中国科学报》说，“进实验室打开仪器，我们就知道北京地铁4号线列车什么时间进站、什么时间出站，地铁运转产生的磁场会严重影响原子能级……”尽管北京地铁4号线从清华大学、北京大学两所高校旁通过时采取了一系列减震措施，但轻轨列车进站减速、出站加速时电流变化产生的磁场，还是会影响1.5公里外清华大学的原子分子与光物理实验。磁场变化会引起原子能级移动，给光学测量带来不确定性，使科学家无法判断是否出现了误差。虽然研究人员已经习惯在夜深人静时做实验，但很多扰动仍无法避免。“我们做原子分子与光物理研究时，原子的磁矩就像一块小磁石，它周围的磁场扰动会让原子磁矩抖动，导致测量信号不确定。”尤力说，“环境中各种扰动、噪声、磁场等都会影响测量结果。”尤力团队曾对实验室环境进行检测，不只地铁4号线列车进出站，包括地球磁场、实验室照明电路，甚至光学实验平台上的金属器件（螺丝钉、钻头等）所带磁性都会影响测量精度。“这些磁场是‘躲不掉’的，那就想办法把它‘干掉’。”尤力说。在多次测量、分析、计算的基础上，尤力团队创造性地应用了“背景补偿”这样一个解决方案。简单地说，就是针对一些无法改变的干扰因素，比如地球磁场、实验室电流磁场等，研究人员先测出环境磁场强度，计算出平均值，然后绕制一个通电线圈，使其产生相反的磁场，用“前置反馈”的手段，将环境磁场的磁力抵消。“用‘前置反馈’补偿（抵消）背景磁场是个亮点。”中国科学院院士，华中科技大学、中山大学教授罗俊说，“虽然‘前置反馈’不是新概念，但要把它做成，需要很好地掌握背景磁场，用它解决问题简单、高效。”“我们用的物理概念并不新鲜，但它能解决实际问题。”尤力说，“我们用一块电路板就解决了问题，同很多兄弟单位分享了这项技术，能为大家做点事我很高兴。”在反馈补偿技术的“加持”下，尤力团队取得了一系列重要突破。他们突破了标准量子极限测量非经典双数态新体系，解决了双数态确定性制备难题，该体系在原子数、原子数涨落、压缩系数以及相干性等多项重要指标上远超国际同类实验。团队通过调控量子相变过程，解决了传统动力学制备方法所存在的问题，在国际上首次确定性地制备了大粒子数双数态87Rb原子玻色爱因斯坦凝聚体。目前，该实验平台能在40秒内确定性地制备约1万个粒子组成的多体纠缠态，从非纠缠的初态到双数态凝聚体的转换效率高达（96±2）%。该双数态的量子噪声的压缩度为（13.3±0.6）dB，是国际同类实验中最好的指标。双数态的相干性更是达到了接近理想值的0.99，远优于此前国际上最好的0.9。由此，实验可以表征的纠缠粒子数也是目前能确定性制备量子纠缠数目的世界纪录。这项工作大大提高了双数态在精密测量中的实用性，首次验证了量子相变可以作为制备多体量子纠缠态的有效手段，为纠缠态的制备提供了新思路。追求极限,刷新“钙帮”世界纪录近年来，中国科学院精密测量科学与技术创新研究院研究员高克林团队研制出不确定度为3×10-18（相当于105亿年不差1秒）、稳定度为6.3×10-的钙离子光频标，成为第五种不确定度指标达10-18水平的光频标、第二种稳定度达10-18量级的离子光频标，并研制出目前搬运距离最远的光钟，实现精度达到10-16的钙离子光频的溯源测量。该成果被国际时间频率咨询委员会推荐为次级秒定义。“钙离子有很多优点，比如其光频跃迁是搭建高精度光频标的理想参考，可有效抑制离子特有的微运动频移。其离子的量子态制备、激光冷却及钟跃迁探测所用的激光均可用商品化的半导体激光器发射，因此极有可能实现广泛应用。”高克林说，“但是钙离子光频标也面临两个世界级难题：一是钙离子对磁场非常敏感；二是钙离子在室温下对黑体辐射效应（环境温度）敏感。”频率标准研究对外场控制（环境中各种效应，如振动、噪声、磁场和温度等）的要求非常高，国际上许多光频标研究机构已经放弃参考钙离子搭建高精度光频标。目前，国际上仅有锶原子光频标、镱原子光频标、铝离子光频标，以及镱离子光频标的不确定度达到10-18量级。“能否直面这些国际难题，将钙离子光频标推进至更高精度是我们面临的艰巨挑战。”高克林说，“在叶朝辉、罗俊院士领导的精密测量项目专家组与频标科学家王义遒、王育竹、李天初等人的关心和支持下，我们一步步解决了这些难题，将钙离子光频标推至国际第一方阵。”为进一步提高钙离子光频标的性能，研究人员通过改进钟跃迁激光性能，建立了第二台钙离子光频标并进行比对，大幅降低了电四极频移、光频移和微运动频移，实现了不确定度达5.5×10-17、稳定度达7×10-17的钙离子光频标。2018年，团队通过“魔幻射频囚禁场”抑制了微运动频移，又通过降低黑体辐射频移、改进光频标伺服软件等措施，进一步将钙离子光频标不确定度提升至2.2×10-17。2019年，通过对两台钙离子光频标长达31天的频率比对，研究人员测得稳定度达到6.3×10-。为降低钙离子光频标黑体辐射频移的影响，团队将离子阱置于液氮低温环境中，使黑体辐射频移对温度的敏感度降低了约两个数量级。与国际上采用的液氦系统相比，液氮系统造价低廉、操作简单。但缺点是使用中液氮会蒸发，系统运行时液氮容积变化易造成离子位置移动，从而导致荧光信号损失。为解决低温系统问题，研究人员反复迭代和纠错，并采用清华大学教授尤力团队的“前置反馈”技术，大幅降低了背景磁场噪声。最终，该团队在国际上首次实现了液氮低温钙离子光频标，不确定度达到3×10-18。2020。