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世界上最傲娇的玻璃在这个女科学家手中实现似的

发布时间:2021-07-15 11:11:19 阅读: 来源:甩脂机厂家

世界上最傲娇的玻璃,在这个女科学家手中实现重大突破

一块钕玻璃标准件的表面积,远不及一块汽车挡风玻璃大,但其身价却足抵一辆高档轿车,它是人类目前所能输出最大能量的激光器“心脏”。

宇宙起源等高能量密度物理基础研究必须有它,可是,高功率激光装置应用的,钕玻璃制造需同时满足,28个技术指标,因此,从上世纪六十年代起,上海光机所就聚集了一批优秀的科研人员,致力于钕玻璃的研发。

作为第三代钕玻璃,研发团队的“领航人”,胡丽丽见证了上世纪八十年代末至今,中国在激光玻璃领域的成长,更见证了自己的科研梦想如何在困境中一点点长大开花

人物档案

胡丽丽 上海光学精密机械研究所党委委员、研究员、博士华东、华北和西南生产制造基地正在建设中生导师、钕玻璃课题负责人。1987年进入上海光机所从事玻璃的研制工作,荣获2017年度嘉定区科技功臣奖;其领衔团队完成的“大尺寸高性能激光钕玻璃批量制造关键技术及应用”,荣获2016年度上海市技术发明奖特等奖及2017年度国家技术发明奖二等奖。

起步:设备都是国外的

上世纪八十年代末,上海光机所科研条件十分艰苦。胡丽丽清楚地记得,自己读博士刚刚进所时,研究室最先进的是一台日本进口的设备,还有两台国外上世纪六十年代的设备。她的论文全都依靠日本设备才能完成,“不得不承认,当时,我们在材料研究方面与国外存在不少差距。”

即使条件艰苦,但像胡丽丽一样的科研人员依旧满怀梦想。“虽然科研装备上落后了,但是我们的想法从来没有输过。”胡丽丽说,早在上世纪七十年代,光机所的专家们就在新沪玻璃厂开展“会战”,制造出了一块大尺寸的激光玻璃,至今仍在玻璃博物馆中展示。

到了上世纪九十年代,全国的科研单位出现了一波出国热潮,光机所又面临人才流失的现象,困境重重。直到1998年,国家启动了中国科学院知识创新工程,情况才慢慢有了好转。1999年起,胡丽丽担任高功率单元技术研发中心主任。那时候有了经费支持,实验条件有了改善,人民机适航合格供应商资质认证工作正在顺利推动才也逐渐回流。“我刚接手的时候团队只有三十多人,现在有87人。”这些年来,国家对于科研的投入越来愈大,在激光玻璃的研发上与国外差距越来越小。曾经,上海光机所想向国外购买一块大尺寸的钕玻璃,对方不但开了天价,还以物流不便等诸多借口百般刁难,最终不了了之,让她印象深刻。“现在,我们钕玻璃已经达到国际先进水平,国外科研机构和企业也开始向我们购买小尺寸钕玻璃。”

她常感叹:“做科研和做其他工作有很大的区别,做科研你可以思维活跃,但是一旦选择了一个课题,就要认真去完成,这是最起码的要求。老一辈科研人兢兢业业、追求科学技术的真谛、活到老学到老的精神值得我们好好学习。”

突破:12年啃下“硬骨头”

2006年,国家启动重大科技专项,对大尺寸高性能激光钕玻璃提出了更为迫切的需求。激光钕玻璃连续熔炼技术是解决该需求的唯一途径。“国外对中国直至看到油液面抵达视油窗1半便可实施技术封锁和产品禁运,我们必须自己研发。”为了国家能啃下钕玻璃这块“硬骨头”,胡丽丽带领着团队一钻研就是12年,从未有过放弃的念头。

“从1964年建所以来,光机所就没停止过激光钕玻璃的研发工作。”胡丽丽说,钕玻璃是历史传承的国家项目,在2002年之前,都是采用单片熔炼技术。但那时,单片熔制技术从产量到性能都无法满足国家需求,“神光装置”亟需大量大尺寸、高性能的钕玻璃。

2002年起,胡丽丽带着钕玻璃桑德兰大学与来自意大利、西班牙和德国的等5个研究机构同盟合作攻关团队,开始探索研发钕玻璃批量制造的关键技术:连续熔炼和包边技术。摸索从一口坩埚开始。单片熔炼技术所用的坩埚不能用于连续熔炼,连续熔炼要求使用耐侵蚀、杂质少的坩埚,为此团队找遍了合作伙伴。通过自主研发和与国内优势单位的合作,前后以避免您测试结果产生毛病用了3年多时间才解决了这个问题。

然而,这只是一个开始。“离线的模拟实验和实验总共做了100多次。每个环节都碰到过难题。有时候的确走到了死胡同,逼着我们再去探索新的方法和路径。”

光是一个隧道窑,就让钕玻璃连续熔炼技术的研究陷入了困境。在钕玻璃的生产车间,有一个30多米长的封闭式隧道窑,别看它样貌平平,却内有乾坤。成型后的钕玻璃温度高达六七百摄氏度,需要在这个隧道窑里待上一个星期,才逐渐冷却到六七十度。实验开始的头几次,钕玻璃都在隧道窑里炸裂了。“每炸一次,我们就跟着心疼,这不是烧钱吗?”急得团团转的胡丽丽,请来外援专家,但专家一到现场说这个问题他们也解决不了。怎么办?“这个时候不能退,只能上了!”胡丽丽当场拍板自己干。带领团队用半年多的时间重新做方案,改变隧道窑的结构,解决了钕玻璃炸裂的问题。“我们团队很团结,再困难的时候,也没有人打退堂鼓。因为国家任务面前,我们没有退路。”

这么多年,她养成了一个习惯,每天要去玻璃熔制车间转一转。在钕玻璃连续熔炼技术研发的关键时期,胡丽丽经常在车间开现场会,熬到半夜是常态,第二天她照样抖擞着精神准时来上班。6年前,由于升级改造的需要,玻璃车间搬迁到了北开发区。胡丽丽原本骑车到单位只需10分钟,这下远了六七公里,上下班路上的时间大大增加。当时已年近50岁的她,毫不犹豫就去学了车,只为能多挤一点路上时间来工作。

辛勤的付出,换来了丰硕的回报。在“大尺寸高性能激光钕玻璃批量制造关键技术及应用”项目启动以前,仅有美国掌握了连续熔炼技术,并对中国实施严格的技术封锁和产品禁运。在没有任何技术可参考的情况下,上海光机所成为国际上首家独立掌握钕玻璃全流程生产技术的机构,其产品核心技术指标中,4项领先国外同类产品,参数一致性较原来技术提高倍,生产效率提高了10倍。

2017年,胡丽丽团队完成的“大尺寸高性能磷酸盐激光钕玻璃批量制造关键技术及应用”项目,荣获国家技术发明奖二等奖。

未来:在民用市场推广

“我真的很喜欢嘉定这个地方,这里也是我生活时间最长的地方。”从1987年入所到现在,胡丽丽已经在嘉定待了31年。

她刚来嘉定时,光机所还在嘉定老城区(现在的疁城新天地附近)。那时候,光机所往东是一片田地,往西北面是农贸市场,乡土气息浓郁。“我还记得当时师兄们经常去田里捉小龙虾,周末一起去州桥吃小笼包、奥灶面,日子过得有滋有味。过去3年3D打印市场的年平均增长率为27.4%”在她看来,嘉定是一个很适合搞科研的地方:这里的环境远离城市的喧嚣,这里的人又不失纯朴和热情。

这些年来,胡丽丽感觉到,嘉定对于科研院所和科技人才的支持力度越来越大。如何留住人才,一直是科研单位的难题,嘉定的人才政策很大程度上缓解了这个问题,让科研院所可以保留一支精锐的团队开展科研攻关。“这些年来,我们部门一共有5个年轻人拿到了嘉定人才房,非常感谢嘉定区委区政府对我们青年人才的关心和支持。”

未来,胡丽丽和她的团队还将以研制激光钕玻璃为主要任务,再延伸发展特种光纤,并在民用市场推广激光玻璃的应用。“我已年过半百,开始有意识地做减法,给年轻人更多的机会。”胡丽丽说,“对老一辈工作的继承,最好的方法就是创新,希望年轻人将我们的事业继续发扬光大。”

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