全球首個納米級微振動實驗室在雄安投運

為中國精密制造保駕護航

4月16日，中國電子工程設計院股份有限公司振動技術研究中心主任金春峰，在納米級微振動實驗室控制室監測實驗數據。本報記者 曹 錚攝

4月16日，雄安創新研究院科技園內，楊光明推開國投雄安實驗室的大門。眼前，一塊4米見方的銀色金屬台面佔據了小半個房間，二十幾根纖細的數據線從台面上安裝的傳感器延伸至一旁的採集設備上。他走到台邊，俯身查看傳感器的安裝位置。

作為國家開發投資集團有限公司首席專家、中國電子工程設計院股份有限公司首席技術官，楊光明如今又多了一個新身份——國投雄安實驗室負責人。而這間實驗室，正是近日剛剛正式投運的全球首個納米級微振動實驗室，就位於雄安國投實驗室內。“這是目前全球尺寸最大的主動式微振動實驗台。”楊光明介紹。

實驗室所屬的國投（雄安）先進電子制造產業創新有限公司，於2024年底在雄安注冊成立。目前，已有來自國內外的多家主動隔振器廠商、精密設備企業在這間實驗室完成設備測試。

為什麼要建設納米級微振動實驗室？“精密制造越往尖端走，環境擾動就越成為‘隱形殺手’。”楊光明舉例解釋，一台光刻機在工作時，地面傳來的微弱振動、空調風引起的空氣波動，甚至遠處車輛駛過的低頻振動，都可能導致芯片良率驟降。在空天信息領域，衛星載荷在太空中要承受飛輪轉動、太陽翼伸展等自身振動，如果在地面沒有精准模擬和測試，上天后拍攝的圖像可能模糊，激光通信可能跑偏。而納米級微振動實驗室的任務，就是把這些看不見的擾動“揪”出來，量化、模擬並消除。

“測不出來，就造不出來。”楊光明解釋，精密測量能力決定了制造精度的天花板。凡是需要極致穩定的設備和平台，都離不開微振動測試。“精密設備各項數據檢測需要極致穩定的環境。我們運用主動隔振技術，先抑制地面自身的‘地脈動’，再用傳感器探測微小振動並主動抵消。同時，實驗台面自身會在一納米范圍內做精確運動，利用慣性讓進行實驗的設備各項參數更加穩定。”楊光明說。

說話間，實驗室的技術人員正在調試一組傳感器。他們要採集台面不同位置的振動數據，精確到納米級。

中午時分，中國電子工程設計院股份有限公司振動技術研究中心主任金春峰從北京趕到雄安。自去年年初開始，他每個月都要往返京雄兩地兩三次，全程參與實驗室選址和建設。如今，實驗室的技術規劃設計和實驗方案制定是他的工作重點。

“4米見方，重達50噸，可承載20噸的測試載荷……”金春峰說，實驗台的尺寸和承重完全由服務對象決定。在實驗室建設前，他們進行深度調研發現，半導體領域的一些大型設備重達十幾噸，因此實驗台的承重定在了20噸。

在這個實驗台上，科研人員可以為國產光刻機、量測設備、衛星載荷、精密傳感器等核心部件進行穩定性測試。比如，在何種振動等級下設備能正常工作？超過哪個閾值后，設備良率會下降？這些關鍵數據除了能支持國產精密儀器生產，還將支撐我國建立自主的微振動行業標准和國家標准。

除了納米級微振動實驗室外，國投雄安實驗室還在搭建潔淨實驗室，規劃建設光學實驗室。“我們會聯動各地高校和實驗室，吸引大家聚集於此，最終形成產業集群。”金春峰說，雄安重點發展的空天信息和衛星互聯網、人工智能等產業是微振動測試的主要服務對象，他們的目標是立足雄安，服務全國，用微振動控制技術為中國精密制造保駕護航。（記者曹錚）