【正文】 象質(zhì)量，提高儀器鑒別能力，增大作用距，它能以一個(gè)或幾個(gè)少量的非球面零件代替較多的球面零件，從而簡(jiǎn)化儀器結(jié)構(gòu)，降低成本，并有效的減輕儀器重量，在航空、航天等領(lǐng)域，由于近年來(lái)非球面雷達(dá)天線、非球面透鏡、反射鏡的應(yīng)用，使產(chǎn)品的性能得到了極大提高。 3 非球面曲面超精密加工技術(shù) 3． 1 概述 非球面光學(xué)零件是一種非常重要的光學(xué)零件，最常用的有拋物面鏡、雙曲面鏡、橢球面鏡等。實(shí)現(xiàn)三維定位與控制，目前普遍采用壓電陶瓷致動(dòng)器件，它在微米級(jí)的極小范圍內(nèi)通過(guò)控制系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)近似的三維驅(qū)動(dòng)。目前用一個(gè)執(zhí)行元件來(lái)實(shí)現(xiàn)大范圍的納米級(jí)定位是比較困難的。微鏡 (MFM) 掃描近場(chǎng)光學(xué)顯微鏡 (SNOM) 橫向力顯微鏡 (LFM)、彈導(dǎo)電子發(fā)射顯微鏡 (BEEM) 光于掃描隧道顯微鏡 (PSTM)、掃描離子電導(dǎo)顯微鏡 (SICM)等等。激光頻率分裂測(cè)長(zhǎng)：激光頻率分裂的值與分裂元件的位移有關(guān)，通過(guò)測(cè)頻率測(cè)位移，精度己達(dá)到 1nm，進(jìn)一步激光穩(wěn)頻可達(dá) 0． Olnm，測(cè)量范圍 150μm。頻率跟蹤 F—P標(biāo)準(zhǔn)具：而基于 F—P標(biāo)準(zhǔn)具的測(cè)量技術(shù)具有極高的 靈敏度和準(zhǔn)確度，其精度可達(dá)到 10—3nm，但測(cè)量范圍僅為 O． 1μm，其受限于激光器的調(diào)頻范圍。測(cè)量范圍可達(dá) 200μm。 2． 3 納米測(cè)控技術(shù) 實(shí)現(xiàn)納米級(jí)加工離不開(kāi)納米級(jí)的測(cè)量技術(shù)，而這二者都離不開(kāi)控制技術(shù)，超高精度的定位技術(shù)是實(shí)現(xiàn)納米級(jí)控制的關(guān)鍵。一般隧道電流通過(guò)探針尖端的一個(gè)原子，因而其橫向分辨率為原于級(jí)。 S T M將非常尖銳的金屬針接近試件表面至1nm左右，施加電壓時(shí)隧道電流產(chǎn)生，隧道電流每隔 0． 1nm變化一個(gè)數(shù)量級(jí)。 ． 4 掃描隧道顯微鏡 ( STM)技術(shù) C． binning 和 H． Robrer 發(fā)明的掃描隧道顯微鏡不但使人們可以以單個(gè)原子的分辨率觀測(cè)物體的表面結(jié)構(gòu)，而且也為以單個(gè)原子為單位的納米級(jí)加工提供了理想途徑。 用 LIGA 技術(shù)可以制作各種微器件、微裝置，己研制成功或正在研制的 LIGA 產(chǎn)品有微傳感器、微電機(jī)、微機(jī)械零件、集成光學(xué)和微光學(xué)元件、微波元件、真空電子元件、微型醫(yī)療器械、納米技術(shù)元件及系統(tǒng)等。 (2)可以制作高度達(dá)數(shù)百微米至一千微米，高度比 大于 200 的三維立體微結(jié)構(gòu)。 2． 2． 3 LIGA 技術(shù) ( Lithographie， Galvanoformung， Abformung) LIGA工藝是由深層同步輻射 X射線光刻、電鑄成型、塑鑄成型等技術(shù)組合而成的綜合性技術(shù)，其最基本和最核心的工藝是深度同步輻射光刻，而電鑄和塑鑄工藝是 LIGA產(chǎn)品實(shí)用化的關(guān)按。與固體工具切削加工相比，離子束加工的位置和加工速率難以確定，為取得納米級(jí)的加工精度，需要亞納米級(jí)檢測(cè)系統(tǒng)與加工位置的閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。 2． 2． 2 能量束加工技術(shù) 能量束加工可以對(duì)被加工對(duì)象進(jìn)行除、添加和表面處理等工藝，主要包括離子束加工、電子束加工和光束加工等，此外電解射流加工、電火花加工、電化學(xué)加工、分子束外延、物理和化學(xué)氣相淀積等也屬于能量束加工。 2． 2． 1 超精密機(jī)械加工技術(shù) 超精密機(jī)械加工方法有單點(diǎn)金剛石和 CBN超精密切削、金剛石和 CBN超精密磨削等多點(diǎn)磨料加工，以及研磨、拋光、彈性發(fā)射加工等自由磨料加工或機(jī)械化學(xué)復(fù)合加工等。筆者認(rèn)為所謂納米加工技術(shù)是指零件加工的尺寸精度、形狀精度以及表面粗糙度均為納米級(jí) (＜ 10 納米 )。關(guān)于納米加工技術(shù)目前還沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的定義，尺寸為納米級(jí) (＜ 10 納米 )的材料的加工和使用稱為納米加工。 2． 2 納米加工技術(shù) 正如制造技術(shù)在當(dāng)今各領(lǐng)域所起的重要作用一樣，納米加工技術(shù)在納米技術(shù)的各領(lǐng)域中也起著關(guān)鍵作用。 利用納米粒子的催化特性、極大的化學(xué)活性、 極大的表面積、優(yōu)異的電磁特性、光學(xué)特性等可以制造具有奇異功能的產(chǎn)品，如抗紫外線、抗可見(jiàn)光、抗紅外線、抗電磁等的功能織物。 2． 1． 3 材料工程及功能織物 在材料工程方面，已經(jīng)能夠做到設(shè)計(jì)與控制一種材料的微觀結(jié)構(gòu)，從而獲得所要求的宏觀性能。 具有亞 微米特點(diǎn)的 ASIM會(huì)使亞毫米器件降低研制與試驗(yàn)費(fèi)用、縮小體積、減輕重量，同時(shí)還可以降低對(duì)電源和溫控的要求，降低對(duì)振動(dòng)的靈敏性和通過(guò)冗余提高可靠性。利用這項(xiàng)技術(shù)可以把傳感器、動(dòng)作器和數(shù)據(jù)處理采集裝置集成在一塊普通的基片上。在軍事主要有以下：有害化學(xué)戰(zhàn)劑 報(bào)警傳感器、敵我識(shí)別、靈巧蒙皮、分布式戰(zhàn)場(chǎng)傳感器網(wǎng)絡(luò)、微機(jī)器人電子失能系統(tǒng)、昆蟲(chóng)平臺(tái)等應(yīng)用。如用靜電驅(qū)動(dòng)的微型電機(jī)控制計(jì)算機(jī)及通訊系統(tǒng)。 2． 1． 1 微型機(jī)電系統(tǒng) ( microelectron—mechanical systems， MEMS) 10 年前，人們意識(shí)到用半導(dǎo)體批量制造技術(shù)可以生產(chǎn)許多宏觀機(jī)械系統(tǒng)的微米尺度的樣機(jī)后，就在小型機(jī)械制造領(lǐng)域開(kāi)始了新的研究，這導(dǎo)致了微型機(jī)電系統(tǒng) (MEMS)的出現(xiàn)，如微米尺度的各類傳感器以及各種閥門(mén)等。納米技術(shù)是面向 21 世紀(jì)的一項(xiàng)重要技術(shù)，有著廣闊的軍民兩用前景。隨著納米技術(shù)的發(fā)展。它將開(kāi)發(fā)物質(zhì)潛在的信息和結(jié)構(gòu)能力，使單位體積物質(zhì)存儲(chǔ)和處理信息的能力實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍，從而給國(guó)民經(jīng)濟(jì)和軍事能力帶來(lái)深遠(yuǎn)的影響。 2 納米技術(shù) (Nanotechnology) 2． 1 概述 隨著生物、環(huán)境控制、醫(yī)學(xué)、航空、航天、精確制導(dǎo)彈藥、靈巧武器、先進(jìn)情報(bào)傳感器以及數(shù)據(jù)通訊等的不斷發(fā)展，在結(jié)構(gòu)裝置微小型化方面不斷提出更新、更高的要求。常用于鏡面拋光、精密減薄 以及一些需要無(wú)應(yīng)力加工的場(chǎng)合。加工過(guò)程中工具與工件間沒(méi)有 宏觀的切削力，只要精密地控制單個(gè)脈沖放電能量并配合精密微量進(jìn)