本项目提出的“高精度广域应变与位移微波监测仪”应用在针对大型建筑、桥梁、堤坝、边坡工程、自然山体等对象在力的作用下所形成的应变或位移进行监测。该仪器设备采用地基干涉微波成像技术，能够对较为广大区域进行微波探测，通过分析回波信号以及相应的处理实现对被探测区域的场景进行的微波成像和差分干涉测量，得出被探测区域的三维微波图像，发现场景中发生形变或位移的区域并给出相应的变化量，实现对探测区域的最高0.1米成像分辨率精度、0.05米的高程精度和0. 1毫米的变化测量精度。利用该仪器可以实现探测目标在三维高密度网格条件下的形变测量，同时可以利用微波散射特性的差异对探测区域的物理属性进行反演。该仪器设备采取非接触式的工作模式、具有远程测量和全天候全天时工作的能力，可以为大型设施提供全面、精细、准确的微小应变与位移的监测数据，也将促进新型测量应用的进步与相关理论的发展。 本项目联合国家安全生产监督管理总局在密云铁矿和紫金矿业等矿山企业进行了试验验证并取得了良好的效果。

多自由度精密位移平台由压电马达驱动，包含传感器、驱动器和控制器等部件，是精密仪器运动控制系统的核心部分，也是精密加工设备、医疗设备、微电子制造检测设备、测量仪器、印刷设备、生物医疗设备、自动化生产线的关键组件。其压电马达具有高分辨率、小尺寸、低能耗等特点，其运动控制部分采用先进的EtherCAT（通用超高速以太网现场总线）方案，使系统不仅更简洁、更灵活，还具有更好的实时性。

制造执行管理系统(MES)是面向车间内部的管理系统，而且在企业范围的信息集成中起着承上启下的关键作用。作为面向工厂的管理系统，MES通过生产计划、生产调度、库存管理、质量管理、设备管理、物料跟踪等系统功能，对产品订单、质量、设备、资源等进行全面的动态管理；作为将ERP等业务系统与生产设备的控制系统相连接的神经系统，MES将来自ERP系统的计划信息转化为指令下发到过程控制系统，并从过程控制系统中获得生产实绩数据，向ERP系统及时地提供生产实际状况信息。 我们自2000年开始致力于钢铁企业MES的科研开发和系统应用，目前可以提供包括订单和库存匹配、交货期承诺、生产订单管理、生产计划管理、生产作业排序、动态生产调度、质量管理、物料跟踪、成品库管理、预防性设备维护、轧辊和机架等热工具管理、生产工艺管理、数据分析管理、对外接口等功能的制造执行系统（MES）综合解决方案。

天为MES制造执行管理系统（Manufacturing Execution System，简称天为MES）是经过多个应用案例、多个行业的积累，具有丰富客户经验的构件化制造管理专业平台。它能帮助用户运用信息技术快速搭建一个柔性、精细的制造现场作业指挥和控制环境，协助企业更好地控制生产成本，提高生产效率和优化生产计划，提高企业生产的综合竞争力。  通过使用天为MES制造执行系统，可以帮助制造型企业实现对产品明细、物料、计划、生产作业、质量、成本的全面车间管理，实现动态跟踪和控制在制品的进度信息以及物料管理的动态化和准确化，从而显著提高了车间生产计划的动态性和准确性。系统在缩短生产周期，增加设备利用率，提高生产调度效率，降低管理成本等方面起到了很好的效果，大量减少了产品数据的重复录入和冗余，为企业的生产经营管理提供了准确安全的车间生产数据。此项目已在多个行业上百家企业的生产现场得到了良好的推广和应用，用户遍布辽宁、黑龙江、北京、天津、河南、山西、江苏、山东等多个省市，多家用户被评为省级“制造业信息化示范企业”。 天为 MES于2000年被辽宁省信息化领导办公室和辽宁省软件产品发展领导小组办公室联合评为“辽宁省优秀软件产品”奖，并被大连市科技金奖奖励委员会评为2000年度“大连市科技金奖”。

成果介绍传统解决方案光源、光谱仪、共焦光路等各自独立，体积大、装配繁琐；All-in-one 高集成一体化光谱共聚焦传感器方案;光源光路、共聚焦光路和光谱分析光路一体化集成；控制电路、信号处理分析电路一体化集成；测量结果显示输出一体化集成；高可靠、高精度、低装配要求、低空间占用；紧凑型光路及关键配件（如物镜等）自主设计方案；三维扫描系统及配套面型重构算法、特征提取算法；后期将开发更先进的线光源激发共聚焦测量系统。技术创新点及参数非接触测量，完美避免工件表面划伤；广泛适用于各种材料表面测量（不透明/透明/半透明、液体等）；待测工件颜色不敏感；极高的位置变化测量精度以及高的表面扫描分辨率；点成像方式，不存在通常3D扫描仪的遮挡效应；可实现大表面倾角处的位置测量；可实现多层工件（透明/半透明）各界面处的形貌扫描；无激光光源安全问题。

 随着激光技术的不断发展，超快超强激光可以在飞秒的时间尺度（1飞秒=10-15 秒）内作用于电子使电子产生约0.1纳米（1纳米=10-9米）量级的空间位移。利用超短超强激光脉冲，人们将可以实现分子尺度下的电子位置的超快及超高精度的位置控制。然而现有的探测技术，却无法实现对电子如此微小位移的精确测量。隧道扫描显微镜（STM）利用的电子量子隧穿信号能以0.1纳米的横向和0.01纳米的纵向分辨率对静止的原子进行成像，却无法对运动中的电子进行成像。光电子显微镜（PEEM）成像系统虽然可以测量运动电子的位置，但是其最好的分辨率仅能达到约3纳米，无法在0.1纳米的尺度进行位移测量。日前，该团队利用强场电离中的时间双缝干涉图样，提出对电子在激光脉冲下的微小位移进行了测量的新方案，该方案的分辨率可达0.01纳米。为了测量电子在超短脉冲作用下的位移，他们把导致电子位移的超短脉冲置于两束较长反向旋转的圆偏振光之间。两束反旋向的圆偏振光先后分别电离电子，构成时间上的电子波包双缝干涉，这在电子动量谱中产生涡旋结构。在没有中间的超短脉冲时，该涡旋结构角向是均匀分布的。当中间加入了一束任意的被测超短脉冲，它将作用于前一圆偏光电离的电子使之产生微小位移，这个微小位移使得电子波包获得一个额外相位，从而导致先后两个电子波包的干涉结构在角方向产生了非均匀性。他们提出通过测量这个非均匀的角向分布，可以准确地提取出电子在超短脉冲作用下产生的亚纳米量级的微小位移。他们的方案对激光的焦斑效应以及两束圆偏振光的相位抖动具有很好的抗干扰能力。该理论方案近期以“Proposal for measuring electron displacement induced by a short laser pulse”为题在线发表在《物理评论快报》上【Phys. Rev. Lett. 122, 053201, (2019)】，光学所的博士生肖相如为第一作者、彭良友教授为通讯作者。左图：新方案示意图；右图：测量方案给出的理论预测结果。 研究团队近期还与吉林大学丁大军教授领导的研究组紧密合作，理论提出并在实验上实现了对椭圆偏振强激光椭偏率的原位测量新方案。他们利用两束其它参数相同而旋向相反的椭偏光来电离惰性气体氙（Xe）原子，强场电离得到的电子阈上电离谱和单电离离子总产率谱敏感地依赖于两束光脉冲之间的延时。这些能谱和产率随延时的周期性调制，能够准确反映一个光学周期之中椭圆偏振光的电场强度的最小和最大值间的比值，因此可以用来准确提取每一束椭偏光的椭偏率。研究表明，这一椭偏率测量方案在很大的激光参数范围内普遍适用，这一工作在准确表征超快强激光场的性质方面迈出了重要一步，将对强场物理研究中精细操控原子分子内的超快过程起到重要推动作用。该项成果以“Accurate in situ Measurement of Ellipticity Based on Subcycle Ionization Dynamics” 为题，于2019年1月9日发表在《物理评论快报》上【Phys. Rev. Lett. 122, 013203 (2019)】，吉林大学原子与分子物理研究所的王春成副教授、博士研究生李孝开、北大博士生肖相如为论文共同第一作者，北京大学彭良友教授、吉林大学丁大军教授为该论文的通讯作者。 这些研究工作得到了国家自然科学基金委、科技部、人工微结构和介观物理国家重点实验室、北京量子信息科学研究院、极端光学协同创新中心等的重要支持。 两篇论文的原文链接：https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.122.053201https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.122.013203

本实用新型公开了一种微位移驱动开关阀，包括微位移驱动器、微位移放大机构、开关阀阀芯组件和阀体基座；微位移放大机构采用由三个滚珠与两个三角斜面组合的三角放大原理对微位移驱动器输出的微位移进行放大；开关阀阀芯组件采用上下阀芯等径分离结构平衡液压力及方便阀芯的装配；阀体基座将微位移驱动器安装空间、微位移放大机构安装空间、开关阀阀芯组件安装空间整合为一体。本实用新型微位移放大器可将位移从微米级放大为毫米级，其结构简结，易于实现；为减少驱动的阻力，开关阀芯采用等径分离结构，作用于阀芯轴向的液压力大幅减少，且便于装配；阀体基座将微位移驱动部分、位移放大部分、开关阀套部分设计为一体，结构紧凑。

本发明公开了一种测量微位移的装置，包括导轨、固定安装在导轨前端的固定板、固定安装在导轨中部的主板以及活动安装在导轨后端可沿导轨轴线滑动的镜架，固定板上设有光检测器，主板上设有激光器、分光镜和第一反射镜，镜架上设有第二反射镜，所述激光器、分光镜、第一反射镜、第二反射镜和光检测器构成迈克尔逊干涉仪，被测物体的两端分别固定在主板和镜架上。本发明所提供的测量微位移的装置，结构简单，更加小型化，便于携带；测量结果由光检测器直接读取，提高了检测精度，且操作简单，易于调节。

本发明公开了一种激光干涉位移测量系统。包括激光器、起偏 器、消偏振分光棱镜、偏振分光棱镜、1/4 波片、角锥镜、平面反射镜 和光电探测器。测量光入射移动角锥镜，由角锥镜位移引起原路反射 回来的光的光程变化是角锥镜位移的四倍。该设计中通过偏振光学原 理使测量光沿相同方向总共两次进出移动角锥镜，实现测量光与参考 光光程差变化与角锥镜位移的八倍程关系，从而实现对位移的光学八 倍细分测量。该系统具有测量分辨率高、测量结果准确的优点，且结 构上安装方便、简单，价格低廉，适用范围广。