测试技术的社会作用及发展方向(9)

原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-06-29 原文发表时间:2007-06-30 人气:1

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德国Ilmenau大学研制的纳米测量机将扫描探针显微镜或其它亚纳米分辨力显微镜（如近场光学显微镜）作为瞄准（对零）装置。被测对象放在测量机工作台上，与三面直角反射镜一起运动。x、y、z干涉仪分别测量工作台在x、y、z三个方向的位移，俯仰、偏摆和滚转传感器分别测量工作台绕三根轴的角运动误差并进行误差补偿。根据初步实验结果，该测量机可以在25mm×25mm×5mm范围内，达到0.1nm的分辨力和5～10nm的测量不确定度。

我国台湾大学与合肥工业大学也在合作进行纳米三坐标测量机的研究工作。

微机电系统是一个十分令人注目的技术领域，特别是在国防、航空、航天、生物、医学、智能技术等领域。2000国际生产工程学会第50届年会的5篇大会主题报告中有3篇是关于微机电系统或纳米技术的。从2001～2003年3届年会中又有5篇关于微机电系统的主题报告。

微机电系统的关键技术包括设计、工艺、封装和测试。测试在微机电系统中具有极重要的位置，因为在微观范畴，物体、材料的许多物理、力学等性能都是与宏观世界不一样的，适合于微机电系统的新设计数据需要通过测试来获取，微机电系统的性能也需要通过测试来评定。

微机电系统的检测包括工艺检测和性能检测。微机电系统检测的难点首先在于它尺寸小，要能捕获微小尺寸的感受点，捕获机构必须十分小，同时需要精确定位。第二是要求检测过程不会对微执行器的运行状态有任何影响。借用电路上的术语，也就是要求检测装置的输入阻抗为无限大，不从被测对象提取（也不输送）任何能量。第三是运动（不仅包括机械运动，也包括其它形式的运动）的量也很小。感受点很小，运动量又很微小，要求测量装置有很高的灵敏度和精确度。在很多情况下，微机电系统的检测技术已成为制约微机电系统发展的一个瓶颈因素。

笔者承担的国家自然科学基金项目“利用激光多普勒技术测量梳状振子运动特性”的原理为：由激光器L发出的激光束经声光调制器A进行分光和调制，得到两束频率相差40MHz的光，再经五角棱镜C、反射镜M1、M2，准直棱镜组O1、O2，经棱镜O3将光束聚焦于被测物体P的表面。反射光经O3收集，穿过O3后变成平行光，再经M3反射，由O4聚焦到光电接收器E。若被测物体P以速度V运动，光束1和2与V的夹角分别为θ1、θ2，激光的频率为f0，则光电接收器E输出信号的频率为：f＝f0 Δf，其中Δf＝f0V(cosθ1-cosθ2)/c，其中c为光速。在测得Δf后即可求得振子的运动速度，并由此获得其运动特性。

从以上讨论可以看出，测试技术对社会发展起着极其重要的推动作用，必须充分运用一切最新科技成果，加快发展测试技术，促进国民经济与国防发展，促进人民健康与社会安定。 (

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