针对乌氏干涉仪条纹信号调整难、用肉眼读数难等问题，提出将He-Ne激光作为乌氏干涉仪光源的设计，得到了高质量的干涉条纹信号，并采用光电转换方法将条纹移动信号转变为电信号实现了微位移的高精度测量。设计了光电信号检测电路，利用双门限整形电路标定出整形方波，克服了干涉信号在设定比较值附近抖动引起误处理的缺点; 提出了辨向细分电路，在1路干涉条纹信号下，提取了具有正交性的2路电子信号，实现了干涉条纹的移动辨向与信号细分。按此方案设计并搭建了一套激光干涉检测实验装置，用2个计量差值为5 μm的标准量块，对激光干涉检测装置进行了标定，在电路为4细分的情况下，该装置测量分辨率达79 nm; 解决了乌氏干涉仪自动读数的问题，提高了乌氏干涉仪的测量精度和准确性。

为消除柔轮加载时的扭曲变形误差,提高传动系统精度,对实柔轮变形量的模拟方法进行了研究。在大速比摩擦传动机构的负载力矩为2 N·m,传动比为200的条件下,分别用弹性力学理论和有限元分析方法对柔轮建模,用AN-SYS软件分析柔轮在不同载荷作用下的变形量,并对柔轮变形量进行实际测量。在微小变形情况下,用0.2″电子水平仪测量了柔轮在不同载荷作用下的角度变形量,给出了一组柔轮理论变形量与实际变形量的对比数据。当加载载荷为0.88 N·m时,理论计算值和实测平均值的差值为1.85″。结果表明,实验结果与弹性力学建模和有限元建模的两种分析结果基本一致。

设计制造了一种新型的,适用于大型超精密机床的导轨卸荷系统.分析了卸荷系统中弹簧数量对卸荷系统性能的影响,并设计了连接卸荷浮板与导轨负荷的卸荷弹簧机构用于精确调整卸荷量的大小,并测试了卸荷弹簧的刚度.设计了卸荷浮板结构并对其在不同供气压力下的气膜厚度、气膜刚度与承载能力进行了计算,设计并校核了卸荷梁.用单尺反转法,测试了卸荷系统作用下的主导轨直线度精度,当卸荷量为1 200 kg时,主导轨直线度为0.375μm/600mm;在卸荷系统作用下,该机床加工出了φ1000 mm的铝件,表面粗糙度Ra达到了12 nm.实验结果表明,本文设计的卸荷系统机构,能够保证超精密机床主导轨达到高精度的直线度要求.

研究了用同步辐射源标定软X光掠入射平面镜的反射率.实验采用北京同步辐射装置(BSRF)-3W1B束线及反射率计靶室,在50～1 500 eV能区,做了C,Si,Ni和Au材料平面镜在1°～7°掠射角下的反射率标定曲线.由于3W1B束线的单色器采用变间距光栅作色散元件,光栅分光必然存在高次谐波,高次谐波严重影响光源的单色性,从而给平面镜的反射率标定值带来误差.前置滤片虽然能有效抵制高次谐波,但不能完全消除高次谐波.为此,利用透射光栅对光源做了单色性研究,给出高次谐波在不同能区所占光源强度的比例,从而对平面镜反射率标定值做出修正.

利用北京同步辐射装置(BSRF)-3W1B束线及反射率计靶室,在束流强度40～120 mA、贮存环电子能量2 GeV专用光运行模式下,做了不同材料掠入射平面镜反射率标定实验.标定过程用高灵敏度无死层的硅光二极管代替X射线二极管(XRD)作探测器,使输出信号提高2～3个量级,可标定能区从150～270 eV拓展为50～1 500 eV能区,对C,Si和Ni材料平面镜给出完整的反射率标定曲线,最终把实验数据与理论计算比?圆⒎治?

在论述光学三角测量原理的基础上，重点讨论了可适用的激光非接触探头的结构设计和制做。研制了分辨率小于2μm的激光非接触探头，给出了实测结果。

在论述X光掠入射平面反射镜工作原理的基础上，重点讨论了超高精度Ｘ光镍平面反射镜的制备过程，研制出表面粗糙度小于1.5 nm的平面反射镜。测试和使用表明:在掠入射角为5°时，该反射镜的反射率在54％以上。

本文在简介软X光掠入射平面反射镜基本工作原理及其制备的基础上,着重阐述了镍平面镜的反射率标定过程,给出了标定结果且用于激光-等离子体亚仟X光辐射谱测量,提高了能谱测量精度.