端度計(jì)量

張旭東；王方彪；溫梓彤；高宏堂；劉香斌
中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院
摘要：端度計(jì)量是幾何量計(jì)量的一項(xiàng)基礎(chǔ)工作，國(guó)內(nèi)外對(duì)量塊、量塊對(duì)和臺(tái)階規(guī)端度標(biāo)準(zhǔn)器的高精度測(cè)量技術(shù)開展了大量的研究。量塊的測(cè)量方法分為比較法和絕對(duì)干涉法。比較法介紹了基于高定位重復(fù)性測(cè)頭和干涉比較技術(shù)的高精度量塊比較儀，其測(cè)量不確定度0.04μm+0.4×10^-6L。絕對(duì)干涉法介紹了量塊絕對(duì)干涉測(cè)量的測(cè)量原理及國(guó)內(nèi)干涉測(cè)量的發(fā)展歷程。絕對(duì)干涉法主要包括單端和雙端量塊干涉測(cè)量方法，相應(yīng)地研制了需要研合測(cè)量的單端移相量塊干涉儀和無需研合的雙端移相量塊干涉儀，其測(cè)量不確定度達(dá)到15 nm+0.15×10^-6L。以移相量塊干涉儀為基礎(chǔ)開展了量塊對(duì)和臺(tái)階規(guī)的測(cè)量方法研究。為實(shí)現(xiàn)量塊對(duì)的高精度測(cè)量，通過不確定度分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證獲得并規(guī)定了單端移相量塊干涉儀測(cè)量量塊對(duì)的限定測(cè)量條件。采用移相量塊干涉儀測(cè)量量塊對(duì)長(zhǎng)度差的測(cè)量不確定度不超過10 nm。采用單端移相量塊干涉儀可以實(shí)現(xiàn)臺(tái)階規(guī)的高精度測(cè)量，通過對(duì)干涉條紋的分析計(jì)算，臺(tái)階中心高度測(cè)量不確定度達(dá)到(0.01～0.1)μm。為滿足超高精度的長(zhǎng)度測(cè)量的需求，研究超高精度干涉測(cè)量技術(shù)是端度計(jì)量的發(fā)展趨勢(shì)。已有的單端和雙端移相干涉技術(shù)為基于全新設(shè)計(jì)的超高精度干涉儀的研制奠定了基礎(chǔ)，從而實(shí)現(xiàn)納米級(jí)測(cè)量不確定度的端度測(cè)量。