華龍網10月17日13時53分訊（張華）2016年9月，第二屆「中國創翼」青年創業創新大賽高端裝備製造業全國行業賽在重慶落幕，吸引到25個省市的95個項目參賽。經過三天激烈角逐，重慶理工大學研究生團隊的時柵位移傳感器項目獲大賽團隊組一等獎，並獲得10萬元獎勵。
今年2月，重慶理工大學「電場式時柵角位移傳感器」和「基於單排多層結構的電場式時柵直線位移傳感器」獲得兩項國際發明專利授權，對提高高端製造裝備的精密技術有極大幫助。
這兩項成果，均來自同一個團隊——「時柵傳感理論與技術團隊」。時柵傳感理論由重慶理工大學教授彭東林在1996年提出，這一理論的提出以及後續的研究被認為將給行業帶來顛覆性的變化，也將打破國外在精密測量對我國封鎖。20多年來，彭東林和他的學生們在時柵基礎上朝著多個方向延伸，創新性成果不斷湧現。
用時間測量空間 打破國外壟斷
據彭東林回憶，上個世紀九十年代，在完善工具機和武器系統的迴轉精度測量新型儀器的過程中，他發現國內所有同類測量系統用的都是國外的光柵傳感器。這讓從事「儀器科學與技術」研究的他心裡憋著一口氣，想通過自己的研究解決工業上的技術問題。
「光柵傳感器國外已經壟斷了，如果我們繼續跟蹤這個技術很難超越，要創新必須另外走一條路。」彭東林發現不論是光柵、磁柵還是電柵，這些技術都遵循了「高精度測量必須依賴更高精度的刻線標尺」，而刻線標尺必定是「在一個基體上沿空間均勻分布刻線」的原理。
「我就想為什麼沒有用時間量？時間是人類測算最準的一個量，精、細、準，並且價格便宜。」當時的彭東林正在將時間作為細分手段進行研究，於是大膽地提出了「用時間測量空間微小位移量」的思想，用時間來測量空間。
時柵思想剛一提出便激起強烈反響，有人說這是忽悠，也有人認為這是概念的創新。1996年，國家自然科學基金委員會基於保護創新的基本原則，將這一項目作為「非共識項目」批准立項。此後8年，彭東林為了證明自己的想法，夜以繼日的研究。2004年，完成「時空坐標轉換方法與時柵位移傳感器」項目，經國家法定權威檢測機構――中國測試技術研究院檢定精度達到0.8角秒，超過進口光柵的精度水平。從此，在國外科學家發明的光柵、磁柵、容柵、電柵、球柵等之外，有了一種由中國人發明並擁有完全智慧財產權的全新原理的柵式傳感器――時柵。它徹底摒棄了國外各種傳感器的精密刻劃工藝，而改由時間脈衝構成測量基準。它與光柵精度相當，成本卻只有後者的十分之一。
在科研的道路上，彭東林始終記得自己最初的夢想——頂天立地。頂天，要在理論上進行創新；立地，就是要將成果用於實際，解決工業中的問題。在20多年的研究過程中，彭東林的團隊從實際出發，做出傳感器、以及工具機、蝸輪等十幾個衍生產品，又根據企業的需要研發了不同型號的產品。
「時柵主要用於三大領域，計量檢定、製造業以及國防軍工。所有武器瞄準都牽涉到測量，國外這種技術是不賣的，對我們封鎖，時柵技術出來之後就打破了國外的壟斷。」二十年如一日，彭東林在時柵的研究上鍥而不捨，從思想到技術，從技術到產品，從產品到產業，一步步走來，形成了一個完整的鏈條。
學生們的研究在時柵基礎上百花齊放
2016年12月，在中國計量科學研究院的鑑定中，由重慶理工大學教授劉小康主持研究的「納米式時柵位移傳感器」，達到了±0.2」的精度，並獲得兩項國際發明專利。目前，國際上做光柵最好的德國海德漢公司，賣給我國的最高精度為±1」，而其±0.4」精度的光柵則對我國進行禁售。這一研究成果，已經打破了國外超精密位移傳感器對我國的封鎖，並且課題組正在向更高精度的方向邁進，「國際領先」已不再是遙不可及的夢想。
2000年，劉小康在重慶理工大學讀研究生，他的導師正是彭東林，師徒倆一起從事時柵研究。當劉小康以優異的成績碩士畢業時，國內某一知名大企業也決定錄用他，但他毅然選擇到重慶理工大學擔任一名普通教師，以繼續從事科學研究工作。
也正是在重慶理工大學的研究期間，劉小康進一步提出了用電場作為傳感媒介構成時柵傳感器，從而大大豐富了時柵的理論內涵，提升了時柵的技術優勢。
「時間測量空間是時柵的基本想法，但怎麼用時間測量空間，裡面就有很多自然現象可以利用。我們以前用的是磁場，2012年劉小康提出用電場，2015年有學生提出了用光場，劉小康還正在醞釀採用原子自旋，等等。」有了彭東林的時柵理論作為基石，他的學生們在此基礎又提出了很多創新點，百花齊放。
說起自己的學生，彭東林自豪地表示，受精度限制，以往時柵傳感器瞄準的是製造業和國防軍工，提出的是能替代光柵傳感器。但劉小康在電場上的研究讓他們在精度要求最高的計量領域敢於超越國外，實現了一個大的跨越。
「時柵是理論上的創新，它開闢了一個新的創新周期，在這個基礎上，所有研究都是新的。如何將這些新的思想和新的成果落地，來解決生產中的實際問題，是我們科研人員要做的。」彭東林說，正是基於「頂天立地」的科研精神，在他的20多人的團隊中，先後有11人獲得過國家自然科學基金項目，總共獲得23項。在20多年裡，幾代時柵人以一種「鍥而不捨、精益求精」的精神，一直致力於做中國人自己的傳感器，不斷突破國外產品對我國的技術封鎖，以實際行動推動科技成果服務社會。