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“激光在我手上 家國在我心中” 他和團隊讓最強光從張江射出

星之球科技 來源:新民晚報2020-10-12 我要評論(0 )   

圖說:於(yu) 亮紅在實驗中 上海光機所供圖(下同)三年前10月的一個(ge) 夜裏,位於(yu) 浦東(dong) 張江的超強超短激光實驗室裏傳(chuan) 出陣陣歡呼:上海超強超短激光實驗裝置的研製工作取得重大突...

圖說:於(yu) 亮紅在實驗中 上海光機所供圖(下同)

三年前10月的一個(ge) 夜裏,位於(yu) 浦東(dong) 張江的超強超短激光實驗室裏傳(chuan) 出陣陣歡呼:上海超強超短激光實驗裝置的研製工作取得重大突破,成功實現了10拍瓦激光放大輸出,成為(wei) 目前人類已知的最高光強。大家買(mai) 來飲料想簡單慶祝,一個(ge) 年輕人抱歉地看了看大家,說了句“我媽媽病了”就匆匆離去。

項目負責人李儒新院士給上海超強超短激光實驗裝置(SULF)取了個(ge) 詩意的名字:羲和。這是《山海經》中記載的生下十個(ge) 太陽的女神。10拍瓦激光脈衝(chong) 聚焦產(chan) 生的光強,恰好相當於(yu) 10個(ge) 太陽輻射到地球上的總功率,匯聚在一根頭發絲(si) 上。

這個(ge) 年輕人叫於(yu) 亮紅,是中科院上海光機所強場激光物理國家重點實驗室副研究員、實驗室第二黨(dang) 支部書(shu) 記,也是所裏自主培養(yang) 的青年科學家。如今,他和團隊正朝著100拍瓦激光輸出的目標奮進。他告訴記者,關(guan) 鍵核心技術是靠中國科技工作者努力奮鬥出來的。“我們(men) 都是新時代的奮鬥者!”

艱難“創業(ye) ”

超強超短激光,是人類目前已知的最亮光源,其發展已經成為(wei) 國際科技競爭(zheng) 重大前沿之一,利用這種特殊的激光及其次級輻射源,科學家們(men) 可以對生物中活性成分的運動探測成像,揭示生命的奧秘;或研發激光質子刀,進行癌症治療;還可以用於(yu) 產(chan) 生反物質,一探天體(ti) 物理和宇宙起源……去年三位諾貝爾物理學獎得主的獲獎理由,正是由於(yu) 激光物理領域的突破性發明。

“成功來自努力,智慧創造奇跡。激光在我手上,家國在我心中。”在位於(yu) 張江綜合性國家科學中心的上海超強超短激光光源實驗室裏,你一眼就能看到牆上刻著的四行大字。這間實驗室傾(qing) 注了中科院上海光機所科研人員的大量心血。在於(yu) 亮紅口中,實驗室的創建,也是一次創業(ye) 。“2015年,我作為(wei) 所裏主放大器部分的現場負責人,第一批來到張江。由於(yu) 在張江的實驗室工作剛剛起步,所有的配套都不完善,我們(men) 每天隻好從(cong) 嘉定乘地鐵來張江上班,每天花費四五個(ge) 小時的通勤時間。”於(yu) 亮紅回憶,“後來總算住上了光源的賓館,晚上11點完成當天工作後,直接走路去(賓館)。”

在於(yu) 亮紅和團隊的努力下,各種儀(yi) 器、光學器件和機械結構件迅速安裝到位,一塊塊玻璃晶體(ti) 反射出絢麗(li) 色彩。這間看似不起眼的實驗室裏,承載著科研人員更大的夢想。

圖說:上海超強超短激光光源實驗室

全力攻關(guan)

2016年8月,團隊實現了國際領先的5.4拍瓦激光輸出。這個(ge) 作為(wei) 當時世界最高輸出水平的成果,卻經曆了一波三折。“那年6月,就在我們(men) 5拍瓦即將要出光的時候,由於(yu) 鏡片汙染,導致後端的光學元器件損傷(shang) 。眼看勝利在望,卻被當頭棒喝。”

沒來得及好好慶祝,團隊就朝著更高的目標衝(chong) 擊:10拍瓦。中科院上海光機所黨(dang) 委成立了強光二支部,並隨後建立了“上海超強超短激光實驗裝置攻關(guan) 尖刀連”。研製的過程顯然不會(hui) 一帆風順,在進入衝(chong) 刺期後,“五加二”“白加黑”成了實驗室裏不成文的規矩。“要知道,當功率高到一定程度,哪怕再提高一點點,都極為(wei) 困難。”於(yu) 亮紅說。2017年,於(yu) 亮紅的小女兒(er) 剛出生,而母親(qin) 又身體(ti) 不好,他安排好家裏就立刻趕回浦東(dong) 上班。“團隊每個(ge) 人都有小家,大家都克服了很大的困難。”回首那段最艱難的日子,於(yu) 亮紅平靜地說。他的老師、強場激光物理國家重點實驗室副主任梁曉燕評價(jia) ,他是個(ge) 有責任心、有擔當、有奉獻精神的年輕科技工作者。

日以繼夜的奮戰,大家也會(hui) 感到累,這個(ge) 時候,牆上懸掛的那麵國旗就是最強的精神支撐。“當時聽說歐洲即將實現10拍瓦輸出,這樣的高地我們(men) 不占領的話就會(hui) 被別人占領。”與(yu) 時間賽跑、與(yu) 自己賽跑,大家不敢有任何閃失,竭盡全力讓實驗的每一環盡善盡美。

圖說:於(yu) 亮紅在實驗中

追夢更強光

2017年10月那個(ge) 夜晚,於(yu) 亮紅現在回想還是會(hui) 情不自禁地笑起來。“我們(men) 終於(yu) 實現了339焦耳的能量放大輸出,是目前世界上基於(yu) 鈦寶石CPA技術最高的輸出能量。最終輸出功率達到10拍瓦,達到了世界領先水平!”次年1月出版的《科學》雜誌文章高度評價(jia) 這一成果,列為(wei) 國際上自1960年第一台激光器發明以來在激光脈衝(chong) 功率提升方麵的取得五個(ge) 裏程碑式進展之一,而其他四個(ge) 裏程牌式的進展都是由美國科學家和研究機構完成的。

在超強超短激光所需的技術裏,其中一項有個(ge) 詩意的名字:啁啾脈衝(chong) 放大技術,它可以將激光脈衝(chong) 時間壓縮到飛秒量級。“啁啾”形容的是鳥兒(er) 的啼聲,剛開始往往低沉,之後不斷上揚,直衝(chong) 雲(yun) 霄。如今,於(yu) 亮紅和團隊正繼續著他們(men) 的追光之旅。“依托前期工作基礎,研究團隊承擔的極端光物理線站(SEL)的建設工作,其核心為(wei) 建設一套100拍瓦超強超短激光裝置。”SULF 項目副經理兼項目辦主任屈煒介紹,“SEL將在國際上首次實現100拍瓦激光與(yu) 高亮度硬X射線自由電子激光兩(liang) 種人類已知最亮光源的共同作用,提供真空量子電動力學效應等重大科學問題研究的全新機遇。”

走進中科院上海光機所,你經常能看到牆上貼著這樣一句話“死光,要組織一批人專(zhuan) 門去研究它。要有一小批人吃了飯不做別的事,專(zhuan) 門研究它。”在所黨(dang) 委副書(shu) 記李燕看來,以於(yu) 亮紅為(wei) 代表的年輕科研人已經拾起了前輩研製“死光”(激光)的接力棒,讓“上光精神”傳(chuan) 承下去。

“未來科學的競爭(zheng) 離不開大科學裝置的競爭(zheng) ,如何將我們(men) 手中的裝置用好,為(wei) 我們(men) 國家科技創新做出重大貢獻,將是我們(men) 這些人未來的努力方向。”於(yu) 亮紅堅定地表示。


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