2024-07-17
我国科学技能大学(以下简称我国科大 )国家同步辐射试验室教授级高级工程师洪义麟,是一位衍射光栅研制专家。但在伙伴眼中,他可不只仅是一位工程师,就像大师级的乐手会亲手打造一把小提琴相同,洪义麟是缺什么设备就能想办法造出什么设备的能工巧匠。
38年来,他一向环绕国家严重战略需求,长时刻从事衍射光栅研讨,带领团队自主研制出多套光栅研制要害工艺设备,逐渐处理了限制我国强激光技能发展的大口径光栅“卡脖子”问题。日前,他获得了我国科学院第四届“科苑名匠”称谓。
前不久,第十九届“我国光谷”世界光电子饱览会在武汉举办,洪义麟团队带着多项立异效果参会。
“咱们展现的效果有米级口径脉冲紧缩光栅、反射式宽带镀金光栅、高功能光谱合束光栅、高精度核算全息、AR衍射光波导光栅、高衍射功率透射光栅……”洪义麟向《我国科学报》介绍这些效果时,如数家珍。
何为光栅?“光栅是一种具有纳米精度周期性微结构的精细光学元件,因形如栅门,故名光栅。”洪义麟作了一个科普,外表上看像是一块玻璃或镜子,但在电子显微镜下看,光栅外表均匀分布着许多根平行的线条。因为衍射效果,光栅能够把射入的白光给色散开,构成光谱。光栅是光谱仪器的“心脏”,不同的物质,光谱特征不同,由此分分出构成物体的“成分”。
一般来说,光栅线条数量越多、精度越高,剖析“身手”越强,光谱剖析效果越准确。但不管将光栅“做大”仍是“做精”都很困难,一起将两个都做到,那是难上加难。
时刻拉回到1991年,我国榜首个国家级试验室——国家同步辐射试验室一期工程建造挨近结尾,行将承受国家检验。但从国外定制的光栅到货时刻却仍是遥遥无期,也曾测验联络国内多家光学元件研制单位,都无法处理这一扎手难题。
情急之下,时任我国科大副校长、国家同步辐射试验室工程总经理包忠谋,找到洪义麟地点的衍射波带片研制攻关小组,要求团队“必定要研制出光电子能谱光束线的光栅,需求的条件,只需有或许,一概满意”。
但是,此刻小组共4个人,都不知道怎么制作光栅。“咱们只能依照书本知识,从头开端探索工艺,走运的是试验室现已配备了国产的激光器、光学渠道、离子束刻蚀机等根本研制设备。”洪义麟回忆起其时的情形。
全息曝光试验室接近马路,白日轿车一通过,发生轰动就会使线条“含糊”,他们就下深夜去做全息曝光试验;刻蚀机口径不够大,自己着手改造;全息掩模做好了,装到刻蚀机里,抽上真空,他们就抓紧时刻睡一会,醒来再持续做刻蚀和电镜试验……
就这样,通过全组人员3个月的昼夜奋战,总算研制出我国榜首块技能指标合格的同步辐射光栅,保证了国家同步辐射试验室一期工程的顺畅检验。
走进衍射光学元件精细加工试验室,十多台仪器设备都在有序作业。“这是涂胶机、离子束刻蚀机、清洗机、衍射功率丈量体系……”洪义麟依照光栅制作的过程,顺次介绍了他们自主研制的一系列国内大光栅研制要害工艺设备。
正是凭仗这些“金刚钻”,他们研制出多种大口径脉冲紧缩光栅。比方,现在世界上最大口径1400毫米的介质膜高阈值脉冲紧缩光栅。这些效果不只打破了国外禁运,并且已应用在国内首要强激光设备上,助力我国高能激光体系到达世界先进水平。
很难幻想,上世纪末,我国大口径光栅制作仍是一片空白,成为限制我国强激光聚变技能发展的“卡脖子”问题。
洪义麟介绍,作为高功能激光的中心元件,不同于一般光栅,这类大口径光栅的首要特点是“一大三高”:米量级大口径(到达1米以上)、高衍射功率(到达95%以上)、高精度衍射波前(线条均匀性好和光栅基片面型精度高)、高抗激光损害阈值(耐强激光照耀才干强)。
“将这么多难点聚集在一块光栅上,制作难度之大,工艺之杂乱,显而易见。”洪义麟直言,其时,世界上也仅有法国和美国各一家公司能够制作,且最大口径仅有900毫米左右。即便没有禁运,进口光栅的尺度和功能也难以满意国内要求。
为了打破困局,2002年,国家863计划攻关项目“大口径衍射光学元件研制”开端施行。由我国科大牵头联合清华大学、苏州大学、四川大学、上海光机所组成大光栅团队进行攻关,方针是研制半米量级的脉冲紧缩光栅。
工欲善其事,必先利其器。洪义麟牵头开端研制中等口径旋转涂胶机、中等口径离子束刻蚀机、等离子灰化机等要害工艺设备。
有了设备,团队很快研制出榜首块100毫米口径的介质膜脉冲紧缩光栅,完成了国内脉冲紧缩光栅从无到有的跨过。2009年,团队研制出430毫米口径的光栅,圆满完成了863计划攻关使命。
有了决心,团队开端向更高方针“进军”——承当国家严重专项“衍射光学元件中试验证与要害技能攻关”项目,制作米量级(1400毫米)口径脉冲紧缩光栅,并完成批量供货。
“光栅口径一下从430毫米增长到1400毫米,将近增大了三倍,对应到设备上,简直一切要害工艺设备都需求从头研制,乃至有些设备的技能道路都要作出改动IM体育。”洪义麟说,从口径上来看,这些设备简直都是世界上最大的。
时刻紧,使命重,难度大。洪义麟再次带领团队,从技能计划到要害器材,从机械设计到加工工艺,从装置调试到试验工艺,进行了一系列的立异和要害技能攻关。终究,历经7年时刻,啃下这块“硬骨头”,完成了要害大口径光栅工艺设备的自主研制。
除了研制设备,洪义麟带领团队立异工艺技能——创始等离子掩模批改技能,完成光刻胶光栅线条的高精度批改。一起,研制出一批要害工艺在线监测体系,完成了光栅工艺操控从凭“经历”到科学“定量”操控。
在洪义麟看来,强国之梦,需求高新技能来支撑。高新技能买不来,许多用于高技能研制的工艺配备、检测仪器相同买不来。要想赶上世界先进水平,没有捷径,只要支付更多地尽力。
或许是“骨子里的遗传”,洪义麟从小就喜爱着手鼓捣各种小东西。“我的父亲很早就评上了7级钳工。小时候,父亲常常带着我在家里做一些玩具、桌椅板凳等生活用品,这为我的幼年带来了许多趣味,也培养了我的着手才干。”洪义麟骄傲地说。
1981年,洪义麟考入了浙江大学光学仪器专业。浙江大学光仪系是我国光学工程里的顶尖学科。“其时,我对照相机、电影放映机等特别猎奇,愿望今后能亲手触摸这些巨大上的仪器,觉得那就是最好的作业了。”洪义麟笑着说青年时期的抱负。
1985年,洪义麟参加国家同步辐射试验室。回忆38年科研生计,洪义麟感概到:“干工作要有决心,要深信咱们不比他人差。凡是世界上有人能够做出来的东西,咱们必定也能做出来,乃至能比他人做的更好。”
付绍军教授是1977年我国科大物理系毕业生,1984年头从物理系调入国家同步辐射试验室。38年来,他一向与洪义麟并肩作战,是洪义麟的“老领导”,也是最好的“伙伴”。
“洪义麟既聪明又精干,并且这么多年如一日,踏踏实实、仔仔细细做工作,这是十分可贵的。”谈起洪义麟,付绍军连连欣赏。
作为大光栅团队负责人,洪义麟常常勉励学生,着手是工程师的根本技能,只要亲身做过了,才干更好、更快的找到处理难题的办法;要注重理论的指导效果,在理论上多花时刻,做试验就会事半功倍;一起,还要具有很强的持续学习才干和杰出的团队协作精力。
洪义麟表明,“咱们赶上了一个巨大的年代,也是光栅广泛应用的年代。我将持续带领团队适应国家需求、适应市场需求,攻坚克难,不断提高光栅功能,为我国制作、我国发明奉献自己的力气。”