由中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院承擔(dān)的“微電子與納米材料及特性材料測(cè)量技術(shù)和計(jì)量基標(biāo)準(zhǔn)的研究”課題和其子課題“2.5維大范圍納米結(jié)構(gòu)測(cè)量系統(tǒng)”日前通過(guò)驗(yàn)收。該成果為國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)專(zhuān)項(xiàng)中涉及到納米技術(shù)、信息技術(shù)、材料技術(shù)和先進(jìn)制造等領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)的制定實(shí)施提供了必要的技術(shù)支撐。

    納米技術(shù)被譽(yù)為21世紀(jì)的科學(xué)，它發(fā)展迅速、研究廣泛，世界各國(guó)都投入大量人力、物力開(kāi)展這個(gè)領(lǐng)域里的研究。我國(guó)政府高度重視這個(gè)領(lǐng)域里的發(fā)展，科技部在973和863兩大計(jì)劃中，相繼啟動(dòng)了有關(guān)納米器件、納米生物和納米材料的重大研究項(xiàng)目。國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)制定了“納米科技基礎(chǔ)研究的重大研究計(jì)劃”。國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)先后建立了“國(guó)家納米科學(xué)中心”和“國(guó)家納米技術(shù)工程化中心”的基本建設(shè)項(xiàng)目。2002年國(guó)家投資開(kāi)展納米測(cè)量技術(shù)研究。2005年成立了國(guó)家納米技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)，并著手制定和發(fā)布與納米科技相關(guān)的ISO標(biāo)準(zhǔn)。

    在國(guó)家科技攻關(guān)計(jì)劃——重要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究專(zhuān)項(xiàng)中，2002年科技部建立“微電子與納米材料及特性材料測(cè)量技術(shù)和計(jì)量基標(biāo)準(zhǔn)的研究”課題。美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（NIST）做了10年，項(xiàng)目仍在研究之中。而中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院重點(diǎn)進(jìn)行“2.5維大范圍納米結(jié)構(gòu)測(cè)量系統(tǒng)”子課題的研究工作，經(jīng)過(guò)3年的努力，課題組圓滿完成了任務(wù)，并全部達(dá)到了課題要求的預(yù)定技術(shù)指標(biāo)。

    驗(yàn)收組專(zhuān)家一致評(píng)價(jià)，該成果達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，課題的創(chuàng)新特點(diǎn)是：采用具有氣浮工作臺(tái)與氣動(dòng)鎖緊裝置的位移臺(tái)做大范圍位移、采用6軸納米位移臺(tái)夾持被測(cè)樣板、采用快速3軸納米臺(tái)移動(dòng)原子力測(cè)頭，優(yōu)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，保證了測(cè)量分辨率，提高了儀器的整體計(jì)量性能。應(yīng)用全空間6自由度測(cè)量控制，激光干涉儀布局做到無(wú)阿貝誤差，用激光干涉儀直接讀取三維位移數(shù)值，量值可直接溯源到激光波長(zhǎng)。使用了雙DSP和工控機(jī)的分布式測(cè)量控制系統(tǒng)，大大提高了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。研制的高精度溫度控制系統(tǒng)和PTF測(cè)量系統(tǒng)，保證了測(cè)量準(zhǔn)確性，提高了測(cè)量精度。

    2.5維大范圍納米結(jié)構(gòu)測(cè)量系統(tǒng)的完成，填補(bǔ)了我國(guó)在大范圍納米測(cè)量?jī)x器上的空白，作為溯源基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)了納米技術(shù)中幾何量量值的準(zhǔn)確測(cè)量和量值溯源，有助于我國(guó)納米量值傳遞體系的建立。通過(guò)該測(cè)量系統(tǒng)所傳遞出的納米量值，最終將會(huì)體現(xiàn)在納米科學(xué)研究的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中，體現(xiàn)在建立納米標(biāo)準(zhǔn)時(shí)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)中，體現(xiàn)在執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)時(shí)的測(cè)量數(shù)據(jù)中，體現(xiàn)在各種納米測(cè)量?jī)x器所顯示的數(shù)值中，它的建立保證了這些數(shù)據(jù)的公平公正，準(zhǔn)確可靠。中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院進(jìn)行的微電子與納米材料及特性材料測(cè)量技術(shù)和計(jì)量基標(biāo)準(zhǔn)的研究及建立2.5維大范圍納米結(jié)構(gòu)測(cè)量系統(tǒng)，使我國(guó)納米計(jì)量得到突破性的發(fā)展。

    專(zhuān)家認(rèn)為，作為我國(guó)納米量值傳遞體系的重要技術(shù)設(shè)備和溯源基準(zhǔn)，對(duì)納米技術(shù)領(lǐng)域的計(jì)量設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)、對(duì)納米傳遞標(biāo)準(zhǔn)提供檢定測(cè)試服務(wù)，對(duì)部分產(chǎn)品可進(jìn)行直接測(cè)量，保證納米幾何量量值溯源與統(tǒng)一，有利于促進(jìn)相關(guān)高新技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。而滿足國(guó)際關(guān)鍵量比對(duì)的需求，實(shí)現(xiàn)我國(guó)納米技術(shù)領(lǐng)域檢測(cè)數(shù)據(jù)的國(guó)際互認(rèn)，增強(qiáng)了我國(guó)高新技術(shù)領(lǐng)域產(chǎn)品和技術(shù)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。測(cè)量系統(tǒng)的建立，使我國(guó)擁有了大范圍、高精度的納米測(cè)量?jī)x器，其中的許多研究成果可以轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品。