斑斕世界里的追光者 環球速遞
時間:2023-06-23 11:41:18
中國科學技術大學(以下簡稱中國科大 )國家同步輻射實驗室教授級高級工程師洪義麟,是一位衍射光柵研制專家。但在同事眼中,他可不僅僅是一位工程師,就像大師級的樂手會親手打造一把小提琴一樣,洪義麟是缺什么設備就能想辦法造出什么設備的能工巧匠。
38年來,他始終圍繞國家重大戰略需求,長期從事衍射光柵研究,帶領團隊自主研制出多套光柵研制關鍵工藝設備,逐步解決了制約我國強激光技術發展的大口徑光柵“卡脖子”問題。日前,他獲得了中國科學院第四屆“科苑名匠”稱號。
洪義麟說,“國家的需求,就是我的目標。攻堅克難,廢寢忘食,樂在其中?!?/p>
(資料圖片)
?
中國科大國家同步輻射實驗室教授級高級工程師洪義麟 受訪者供圖
結緣光柵
前不久,第十九屆“中國光谷”國際光電子博覽會在武漢舉行,洪義麟團隊攜帶多項創新成果參會。
“我們展示的成果有米級口徑脈沖壓縮光柵、反射式寬帶鍍金光柵、高性能光譜合束光柵、高精度計算全息、AR衍射光波導光柵、高衍射效率透射光柵……”洪義麟向《中國科學報》介紹這些成果時,如數家珍。
何為光柵?“光柵是一種具有納米精度周期性微結構的精密光學元件,因形如柵欄,故名光柵?!焙榱x麟作了一個科普,表面上看像是一塊玻璃或鏡子,但在電子顯微鏡下看,光柵表面均勻分布著無數根平行的線條。由于衍射作用,光柵可以把射入的白光給色散開,形成光譜。光柵是光譜儀器的“心臟”,不同的物質,光譜特征不同,由此分析出構成物體的“成分”。
一般來說,光柵線條數量越多、精度越高,分析“本領”越強,光譜分析結果越精確。但無論將光柵“做大”還是“做精”都很困難,同時將兩個都做到,那是難上加難。
?
洪義麟(站)與同事們在討論問題 受訪者供圖
時間拉回到1991年,我國第一個國家級實驗室——國家同步輻射實驗室一期工程建設接近尾聲,即將接受國家驗收。但從國外定制的光柵到貨時間卻還是遙遙無期,也曾嘗試聯系國內多家光學元件研制單位,都無法解決這一棘手難題。
情急之下,時任中國科大副校長、國家同步輻射實驗室工程總經理包忠謀,找到洪義麟所在的衍射波帶片研制攻關小組,要求團隊“一定要研制出光電子能譜光束線的光柵,需要的條件,只要有可能,一律滿足”。
然而,此時小組共4個人,都不知道如何制作光柵?!拔覀冎荒馨凑諘局R,從頭開始摸索工藝,幸運的是實驗室已經配備了國產的激光器、光學平臺、離子束刻蝕機等基本研制設備?!焙榱x麟回憶起當時的情景。
全息曝光實驗室靠近馬路,白天汽車一經過,產生震動就會使線條“模糊”,他們就下半夜去做全息曝光實驗;刻蝕機口徑不夠大,自己動手改造;全息掩模做好了,裝到刻蝕機里,抽上真空,他們就抓緊時間睡一會,醒來再繼續做刻蝕和電鏡實驗……
就這樣,經過全組人員3個月的晝夜奮戰,終于研制出我國第一塊技術指標合格的同步輻射光柵,保障了國家同步輻射實驗室一期工程的順利驗收。
從那時起,洪義麟與光柵結緣,一直到如今。
向高精密光柵“進軍”
走進衍射光學元件精密加工實驗室,十多臺儀器設備都在有序工作。“這是涂膠機、離子束刻蝕機、清洗機、衍射效率測量系統……”洪義麟按照光柵制作的步驟,依次介紹了他們自主研發的一系列國內大光柵研制關鍵工藝設備。
正是憑借這些“金剛鉆”,他們研制出多種大口徑脈沖壓縮光柵。比如,目前國際上最大口徑1400毫米的介質膜高閾值脈沖壓縮光柵。這些成果不僅打破了國外禁運,并且已應用在國內主要強激光裝置上,助力我國高能激光系統達到世界先進水平。
很難想象,上世紀末,我國大口徑光柵制作還是一片空白,成為制約我國強激光聚變技術發展的“卡脖子”問題。
洪義麟介紹,作為高性能激光的核心元件,不同于普通光柵,這類大口徑光柵的主要特點是“一大三高”:米量級大口徑(達到1米以上)、高衍射效率(達到95%以上)、高精度衍射波前(線條均勻性好和光柵基片面型精度高)、高抗激光損傷閾值(耐強激光照射能力強)。
“將這么多難點匯集在一塊光柵上,制作難度之大,工藝之復雜,不言而喻。”洪義麟直言,當時,國際上也僅有法國和美國各一家公司可以制作,且最大口徑僅有900毫米左右。即使沒有禁運,進口光柵的尺寸和性能也難以滿足國內要求。
?
洪義麟(右)與同事在實驗室測試結果 受訪者供圖
為了打破困局,2002年,國家863計劃攻關項目“大口徑衍射光學元件研制”開始實施。由中國科大牽頭聯合清華大學、蘇州大學、四川大學、上海光機所組成大光柵團隊進行攻關,目標是研發半米量級的脈沖壓縮光柵。
工欲善其事,必先利其器。洪義麟牽頭開始研制中等口徑旋轉涂膠機、中等口徑離子束刻蝕機、等離子灰化機等關鍵工藝設備。
有了設備,團隊很快研制出第一塊100毫米口徑的介質膜脈沖壓縮光柵,實現了國內脈沖壓縮光柵從無到有的跨越。2009年,團隊研制出430毫米口徑的光柵,圓滿完成了863計劃攻關任務。
有了信心,團隊開始向更高目標“進軍”——承擔國家重大專項“衍射光學元件中試驗證與關鍵技術攻關”項目,制作米量級(1400毫米)口徑脈沖壓縮光柵,并實現批量供貨。
“光柵口徑一下從430毫米增長到1400毫米,將近增大了三倍,對應到設備上,幾乎所有關鍵工藝設備都需要重新研制,甚至有些設備的技術路線都要作出改變。”洪義麟說,從口徑上來看,這些設備幾乎都是國際上最大的。
時間緊,任務重,難度大。洪義麟再次帶領團隊,從技術方案到關鍵器件,從機械設計到加工工藝,從安裝調試到實驗工藝,進行了一系列的創新和關鍵技術攻關。最終,歷經7年時間,啃下這塊“硬骨頭”,完成了關鍵大口徑光柵工藝設備的自主研制。
除了研制設備,洪義麟帶領團隊創新工藝技術——首創等離子掩模修正技術,實現光刻膠光柵線條的高精度修正。同時,研制出一批關鍵工藝在線監測系統,實現了光柵工藝控制從憑“經驗”到科學“定量”控制。
在洪義麟看來,強國之夢,需要高新技術來支撐。高新技術買不來,很多用于高技術研發的工藝裝備、檢測儀器同樣買不來。要想趕上國際先進水平,沒有捷徑,只有付出更多地努力。
?
大光柵團隊部分成員合影 受訪者供圖
“要堅信我們不比別人差”
可能是“骨子里的遺傳”,洪義麟從小就喜歡動手鼓搗各種小東西?!拔业母赣H很早就評上了7級鉗工。小時候,父親經常帶著我在家里做一些玩具、桌椅板凳等生活用品,這為我的童年帶來了很多樂趣,也培養了我的動手能力。”洪義麟自豪地說。
1981年,洪義麟考入了浙江大學光學儀器專業。浙江大學光儀系是我國光學工程里的頂尖學科?!爱敃r,我對照相機、電影放映機等特別好奇,夢想以后能親手接觸這些高大上的儀器,覺得那就是最好的工作了?!焙榱x麟笑著說青年時期的理想。
1985年,洪義麟加入國家同步輻射實驗室?;厥?8年科研生涯,洪義麟感概到:“干事情要有信心,要堅信我們不比別人差。但凡國際上有人可以做出來的東西,我們一定也能做出來,甚至能比別人做的更好?!?/p>
付紹軍教授是1977年中國科大物理系畢業生,1984年初從物理系調入國家同步輻射實驗室。38年來,他一直與洪義麟并肩作戰,是洪義麟的“老領導”,也是最好的“搭檔”。
“洪義麟既聰明又能干,而且這么多年如一日,踏踏實實、認認真真做事情,這是非常難得的?!闭勂鸷榱x麟,付紹軍連連贊賞。
作為大光柵團隊負責人,洪義麟經常勉勵學生,動手是工程師的基本技能,只有親自做過了,才能更好、更快的找到解決難題的方法;要重視理論的指導作用,在理論上多花時間,做實驗就會事半功倍;同時,還要具備很強的持續學習能力和良好的團隊合作精神。
洪義麟表示,“我們趕上了一個偉大的時代,也是光柵廣泛應用的時代。我將繼續帶領團隊順應國家需求、順應市場需求,攻堅克難,不斷提升光柵性能,為中國制造、中國創造貢獻自己的力量。”
相關稿件
NBA又一巨星退役!腳踏兩只船,為他生5娃處成閨蜜,37歲人生贏家 全球觀察
迪馬利亞重返老東家!拒絕聯手梅西,沙特億元報價不如冠軍獎杯 要聞
世界快資訊:澳元/美元基本面及技術面走勢分析(2023年6月21日)
祝賀!國乒大獲全勝,單打六位隊員闖關成功,資格賽兩人完成會師 焦點精選
天天消息!2023年06月22日06時40分泰國銖/人民幣匯率最新報價
廣東省人民醫院整形科隆鼻怎么樣?機構簡介、醫生技術口碑及價格表先后查看! 全球快播報
春暖花開,綠樹成蔭,七梯田的美麗景色就像一幅色彩斑斕的畫作 夏日_每日播報
湖北:擬用3年時間完成46條河道岸線保護與利用規劃編制工作 世界速看料 當前熱點
奇才一己之力,攪亂爭冠格局!綠凱新三巨頭埋隱患,快船趁火打劫|世界熱點
賽克賽斯:配送商不負責推廣卻參與競標 核心經銷商或上演“高買低賣”


