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胡麗麗團隊研發出“高調”釹玻璃批量生產技術 十載攻關,拿下激光裝置“心髒”

fun88网页下载 來源:解放軍(jun) 報2025-02-18 我要評論(0 )   

胡麗(li) 麗(li) 在檢視釹玻璃。黃海華 攝質樸無華,這是中國科學院上海光機所研究員胡麗(li) 麗(li) 給人的第一印象,猶如她研究了38年之久的玻璃——透明簡潔。科學界至今尚未徹底弄清楚玻...

胡麗(li) 麗(li) 在檢視釹玻璃。黃海華 攝

質樸無華,這是中國科學院上海光機所研究員胡麗(li) 麗(li) 給人的第一印象,猶如她研究了38年之久的玻璃——透明簡潔。

科學界至今尚未徹底弄清楚玻璃的結構,“探索未知”是她的工作常態,也是最大樂(le) 趣所在。她帶領團隊挑戰光學玻璃製造極限,自主研發出“神光”係列裝置用大尺寸釹玻璃批量生產(chan) 關(guan) 鍵技術和核心裝備,使我國成為(wei) 唯一獨立擁有該生產(chan) 技術和能力的國家。

釹玻璃泛著紫紅色的光芒,這也是胡麗(li) 麗(li) 最鍾愛的顏色。但與(yu) “高調”的釹玻璃不同,她的低調實幹更讓人印象深刻。

2月9日,胡麗(li) 麗(li) 收到三年評選一次的“國際玻璃協會(hui) 主席獎”獲獎證書(shu) ,成為(wei) 第三位獲此殊榮的中國科學家。半年前,她還獲得國際非晶態材料領域知名的“N·F·莫特獎”,成為(wei) 該獎設立41年來首位中國獲獎者。

挑戰極限

一道微弱的激光,即使能量隻有10-9焦耳,卻可以被釹玻璃放大百萬(wan) 億(yi) 倍到“小太陽”量級——106焦耳。作為(wei) 目前人類所知地球上能夠輸出最大能量的激光工作介質,釹玻璃直接決(jue) 定了激光裝置輸出能量的大小,堪稱激光裝置的“心髒”,在國家安全、前沿科學研究、清潔能源等領域有著重要應用。

大尺寸釹玻璃連續熔煉技術,被稱為(wei) 美國國家點火裝置的“七大奇跡之首”。當時,美國聯合德國和日本兩(liang) 家頂級光學玻璃公司持續6年共同攻關(guan) 。在為(wei) 美國和法國兩(liang) 大激光聚變裝置提供釹玻璃後,他們(men) 擔心技術外流拆除了生產(chan) 線。

我國規模最大的激光聚變裝置“神光”需要大批量大尺寸釹玻璃。若按傳(chuan) 統單片熔煉工藝,兩(liang) 天才能生產(chan) 一塊釹玻璃。我國僅(jin) 有上海光機所掌握了單片熔煉技術,連續熔煉則從(cong) 未做過。

大尺寸釹玻璃挑戰了光學玻璃製造極限,需同時滿足19項技術指標,對於(yu) 各種性能的控製難度並不是簡單的倍數關(guan) 係。釹玻璃還比一般的光學玻璃更“嬌氣”——冷了,有裂紋;受潮了,易發黴;還不能有附加應力,即使用手摸一下也會(hui) 使玻璃內(nei) 部應力變化……

胡麗(li) 麗(li) 立誌帶領團隊攻下這道世界難題。10年攻關(guan) 中,她總是告訴自己,再難的問題總會(hui) 找到答案。難題一個(ge) 接著一個(ge) ,有的難題之間還相互製約。胡麗(li) 麗(li) 就一次次組織測試、分析、討論,逐一破解。起初,玻璃進入隧道窯總是會(hui) 炸裂,請來的專(zhuan) 家勘查現場後表示愛莫能助。胡麗(li) 麗(li) 帶領團隊自己上,改變隧道窯結構,曆時半年解決(jue) 了這一問題。

如今,他們(men) 已為(wei) “神光”提供大批量大尺寸激光釹玻璃,在國際上首家獨立掌握激光釹玻璃元件全流程生產(chan) 技術,主要指標優(you) 於(yu) 國外同類產(chan) 品。中國事實上已成為(wei) 唯一獨立具備激光釹玻璃批量供應能力的國家。

敢啃“硬骨頭”

啃下的“硬骨頭”,遠不止釹玻璃。

作為(wei) 現代信息和智能社會(hui) 的基石材料,光纖是一種特殊的玻璃。光纖激光器在科研、先進製造、醫療等領域有著重要影響,逐步占據了激光器市場半壁江山。

摻鐿大模場光纖是高功率光纖激光器的核心介質,該產(chan) 品及其製備工藝長期被美國公司壟斷和嚴(yan) 格管控。為(wei) 實現國產(chan) 化自主可控,胡麗(li) 麗(li) 帶領團隊曆經8年攻堅克難,在國內(nei) 率先攻克了萬(wan) 瓦級摻鐿大模場光纖的批量製備關(guan) 鍵技術,解決(jue) 了我國高功率光纖激光器關(guan) 鍵元件的瓶頸問題。2019年至今實現直接銷售額超2億(yi) 元、間接經濟效益超18億(yi) 元。

就像高速公路,車道越多通行的車輛就越多;長距離光纖通信的帶寬越大,傳(chuan) 輸處理的信息量就越大。為(wei) 此,俄羅斯、英國、美國先後推出了摻鉍寬帶光纖產(chan) 品。

2020年胡麗(li) 麗(li) 團隊承擔這一課題時,很多人心裏沒底,擔心砸在手裏。但憑借著激光光纖的研發平台和積累,胡麗(li) 麗(li) 很篤定。不到一年,她就帶領團隊在國內(nei) 率先研製出低損耗摻鉍高磷石英基光纖。隨後,又開發出三款寬帶摻鉍矽基光纖,經行業(ye) 頭部公司應用驗證獲得肯定。

視野開闊

幾年前,胡麗(li) 麗(li) 才開始用微信,因為(wei) 之前覺得“非必需”。但對於(yu) AI助力材料研究的洞悉,卻使得她較早推動範式創新,借助AI開展玻璃研究。

上海光機所研究員鄧路,正是胡麗(li) 麗(li) 從(cong) 海外引進的學科交叉人才。“胡老師視野開闊,DeepSeek的報道就是她最先發到工作群。”鄧路說,之前以為(wei) 要說服她構建一個(ge) 涵蓋玻璃結構性能表征、分子動力學模擬、AI輔助建模的玻璃構效關(guan) 係研究平台有點困難,沒想到她一聽就十分讚同並不遺餘(yu) 力地推進。今年春節前還赴上海光源談合作,謀劃建設國內(nei) 第一條用於(yu) 玻璃結構研究的線站。

對於(yu) 胡麗(li) 麗(li) 來說,一天工作8小時遠遠不夠。除了“朝八晚六”,她晚上在家還要工作一兩(liang) 個(ge) 小時,雙休日下午也習(xi) 慣去辦公室工作。每天去24小時連軸轉的釹玻璃生產(chan) 車間轉一轉,是她多年的習(xi) 慣。即使半夜出差回來,她也要先到車間看一眼。

剛剛過去的春節,也是如此。


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