全球首个纳米级微振动实验室在雄安投运

为中国精密制造保驾护航

4月16日，中国电子工程设计院股份有限公司振动技术研究中心主任金春峰，在纳米级微振动实验室控制室监测实验数据。本报记者 曹 铮摄

4月16日，雄安创新研究院科技园内，杨光明推开国投雄安实验室的大门。眼前，一块4米见方的银色金属台面占据了小半个房间，二十几根纤细的数据线从台面上安装的传感器延伸至一旁的采集设备上。他走到台边，俯身查看传感器的安装位置。

作为国家开发投资集团有限公司首席专家、中国电子工程设计院股份有限公司首席技术官，杨光明如今又多了一个新身份——国投雄安实验室负责人。而这间实验室，正是近日刚刚正式投运的全球首个纳米级微振动实验室，就位于雄安国投实验室内。“这是目前全球尺寸最大的主动式微振动实验台。”杨光明介绍。

实验室所属的国投（雄安）先进电子制造产业创新有限公司，于2024年底在雄安注册成立。目前，已有来自国内外的多家主动隔振器厂商、精密设备企业在这间实验室完成设备测试。

为什么要建设纳米级微振动实验室？“精密制造越往尖端走，环境扰动就越成为‘隐形杀手’。”杨光明举例解释，一台光刻机在工作时，地面传来的微弱振动、空调风引起的空气波动，甚至远处车辆驶过的低频振动，都可能导致芯片良率骤降。在空天信息领域，卫星载荷在太空中要承受飞轮转动、太阳翼伸展等自身振动，如果在地面没有精准模拟和测试，上天后拍摄的图像可能模糊，激光通信可能跑偏。而纳米级微振动实验室的任务，就是把这些看不见的扰动“揪”出来，量化、模拟并消除。

“测不出来，就造不出来。”杨光明解释，精密测量能力决定了制造精度的天花板。凡是需要极致稳定的设备和平台，都离不开微振动测试。“精密设备各项数据检测需要极致稳定的环境。我们运用主动隔振技术，先抑制地面自身的‘地脉动’，再用传感器探测微小振动并主动抵消。同时，实验台面自身会在一纳米范围内做精确运动，利用惯性让进行实验的设备各项参数更加稳定。”杨光明说。

说话间，实验室的技术人员正在调试一组传感器。他们要采集台面不同位置的振动数据，精确到纳米级。

中午时分，中国电子工程设计院股份有限公司振动技术研究中心主任金春峰从北京赶到雄安。自去年年初开始，他每个月都要往返京雄两地两三次，全程参与实验室选址和建设。如今，实验室的技术规划设计和实验方案制定是他的工作重点。

“4米见方，重达50吨，可承载20吨的测试载荷……”金春峰说，实验台的尺寸和承重完全由服务对象决定。在实验室建设前，他们进行深度调研发现，半导体领域的一些大型设备重达十几吨，因此实验台的承重定在了20吨。

在这个实验台上，科研人员可以为国产光刻机、量测设备、卫星载荷、精密传感器等核心部件进行稳定性测试。比如，在何种振动等级下设备能正常工作？超过哪个阈值后，设备良率会下降？这些关键数据除了能支持国产精密仪器生产，还将支撑我国建立自主的微振动行业标准和国家标准。

除了纳米级微振动实验室外，国投雄安实验室还在搭建洁净实验室，规划建设光学实验室。“我们会联动各地高校和实验室，吸引大家聚集于此，最终形成产业集群。”金春峰说，雄安重点发展的空天信息和卫星互联网、人工智能等产业是微振动测试的主要服务对象，他们的目标是立足雄安，服务全国，用微振动控制技术为中国精密制造保驾护航。（记者曹铮）