人类发展史上的每一次大的飞跃都是基于工具的巨大创新和根本变革驱动。 作为 “工具” 的科学仪器设备, 其发展和创新往往是催生科技创新的重 要因素之一。 然而长期以来, 我国的科学仪器创新不足, 中高端仪器基本依赖进口, 归根究底,主要还是由于国产科学仪器的可靠性水平不高造成的。 由于可靠性不高, 导致国内用户采购国产科学仪器的信心不足, 从而间接地制约了国产科学仪器行业的健康发展。 科学仪器具有典型的技术集成度高、 系统性强和精密度高的特点, 同时其使用环境绝大部分为实验室环境, 尤其是部分光学设备对工作环境的要求极高, 如恒温恒湿无振动等。 因此, 在行业内一度存在着不需要对科学仪器开展可靠性、 环境适应性等相关试验的误区。
可靠性强化试验是一种快速提升目标产品的可靠性水平的有效手段, 自从 20 世纪在国外提出以来, 在各个行业均得到了广泛的应用, 特别是电子、 机电领域。 笔者调研发现, 国外的知名科学仪器厂家, 如安捷伦等也在产品研发阶段引入了可靠性强化试验技术, 用于快速暴露产品的设计缺陷, 从而改进设计, 提高产品的可靠性水平。 在国内, 可靠性强化技术发展迅速, 也有很多研究学者围绕试验方法开展了相关研究, 例如: 围绕可靠性强化试验定量评估方法开展了大量的研究, 温熙森等对模块级电子产品的可靠性强化试验方法开展了研究工作。 但在科学仪器领域,相关研究还相对较少。 因此, 探索可靠性强化试验技术在科学仪器当中的应用显得十分必要。 本文围绕科学仪器的特点, 研究了科学仪器可靠性强化试验的方法, 并选取典型的光谱仪系统开展了应用工作。
通过试验证明, 可靠性强化试验作为一种有效的缺陷快速激发手段在科学仪器设备上也可得到很好的应用, 同时本文推荐的强化试验截止应力可以适用于绝大部分科学仪器设备。 相关工作人员可以参考本文给出的试验流程和方法为科学仪器设备开展相关可靠性强化试验, 对于科学仪器可靠性的提升具有重要的意义。