在辽宁忠旺集团有限公司的熔铸厂, 利用自主研制的LIBS液态金属成分在线分析仪对熔融铝水的成分进行了在线监测.研究了通入探杆中氩气的最佳流量以及探测深度与氩气波动的规律, 发现氩气流量为1~1.4L/min时, 光谱强度最强, 探测深度位于氩气压力波动范围在±300 Pa, 并且压力波动有规律时的位置, 各元素浓度稳定性好; 利用实验室分析得到的固样数据对设备进行了标定, 长时间测试得到的在线监测结果为: Si、Fe、Cu、Mn、Cr的重复精度都小于2%; 浓度在0.1%~1%之间的Si、Fe、Mg的测量偏差都小于0.01%, 浓度低于0.1%的Cu、Mn、Cr的测量偏差都小于0.001%; 探杆多次升降浓度测量的稳定性小于3%.LIBS液态金属成分分析仪的测量重复精度、测量偏差以及多次升降测量的稳定性都能满足工业现场要求, 完全可以实现实时、在线监测熔融铝水的成分.

为降低传统光栅横向剪切干涉仪中双方孔空间滤波器带来的加工和装调难度, 设计了一种基于9步式零级相位误差标定的光栅横向剪切干涉测量方法, 只需采用可变空间滤波器即可抑制零级串扰对相移相位复原的影响。针对数值孔径为0.125的投影光刻物镜, 完成了参数设计和原理验证系统的搭建。通过剪切相位复原和波前重构, 实现了该物镜的波像差检测。结果表明：其波像差小于20.32 nm。最后对该光栅横向剪切干涉仪进行重复精度实验, 其重复精度的方均根值为0.1303 nm, 系统性能良好。

针对上海光源X射线干涉光刻(XIL)光束线对狭缝精度的要求, 提出了一种应用于超高真空的精密四刀狭缝机构及热缓释方案。给出了四刀狭缝机构的工作原理, 其四个缝片独立运动, 采用线性驱动装置及精密直线导轨来实现开合。根据XIL光束线的特点, 设计了一种合理有效的热缓释方案, 对缝片进行了热-结构耦合分析。对狭缝的精度指标进行了测试。结果显示：该四刀狭缝的分辨率优于0.1 μm、运动重复精度优于2 μm、刀口直线度优于2.5 μm、平行度优于0.5 mrad, 可以精确实现狭缝在水平和垂直方向-5～250 μm的开度, 缝片在热负载下的最大热变形控制在0.034 μm。得到的结果表明, 该精密四刀狭缝具有高的精度和稳定性, 可满足XIL光束线的使用要求, 现已实际使用并制备出了100 nm周期的刻蚀线结构。

针对上海光源谱学显微光束线站的性能要求，对其核心部件单色器进行结构设计。阐述了单色器的扫描运动原理，论述了波长扫描机构的设计方案，具体分析平面镜和光栅的转角重复精度影响因素；描述光栅切换机构，着重分析其水平偏差、垂直偏差、滚角、摆角和投角的精度问题；采用六杆并联机构的方案完成镜箱调节机构的设计，分析其支杆的调节范围和分辨力情况。给出了单色器的结构，并且对其精度进行了测试。测试结果表明，平面镜和光栅的转角重复精度分别为0.166″和0.149″；光栅切换机构的滚角、摆角和投角的重复精度分别为0.08″、0.12″和0.05″。这说明了单色器的结构设计方案和机械精度满足技术要求。

高精度的重复性是保证检测精度的前提，也是精密检测中最重要的指标之一。在Fizeau干涉仪中，干涉腔对环境特别是温度的变化非常敏感，温度的变化和非均匀性是测量的主要误差来源，也是影响测量重复性的主要因素之一。通过研究光在空气中的传播原理，利用Edlen公式建立了Fizeau干涉仪干涉腔的理论模型，并给出了腔长、温度变化大小与干涉仪重复精度的定量关系。理论分析表明，干涉仪重复精度主要跟温度变化大小和干涉仪腔长有关。利用ZYGO公司的干涉仪，通过实验给出了在不同环境中、不同腔长下干涉仪测量重复精度的变化，并与理论计算进行了比较和分析。