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根据嘉定区的说法，云正在消失，灯还亮着。这是一个普通的夏夜。嘉定区王辉东路899号门前，河水潺潺，河边的树木在凉爽的晚风中轻轻摇曳。路上的行人已经完成了一天的工作，大多数人都赶回家与家人团聚。很少有人知道，在王辉东路899号，大口径高质量钕玻璃的连续熔化线正在搅动着比火山喷发喷出的岩浆还要热的熔融玻璃。这里制造的钕玻璃可以将非常弱的“种子激光”放大1000万亿倍，并产生足够高的能量来引发核聚变和进行宇宙起源的物理研究。
这是中国科学院上海光学与精细力学研究所(通常称为中国科学院上海光学与力学研究所)的北区。顾名思义，钕玻璃是一种钕离子均匀掺杂的玻璃。深夜，钕玻璃研究小组的一些成员紧张地盯着熔炼炉监视器，时刻注意熔炼炉的电压、电流、温度场等指标是否异常，一些人在无尘实验室仔细完成成型钕玻璃的最后一道包装工序，一些人在对熔化冷却后的成品玻璃进行各种测试。不久前，记者来到上海光机所体验钕玻璃研究团队的“夜生活”。
中国科学院上海光学与力学研究所
四处走走，看看紫色的“梦幻海洋”[S2/]
“你是记者？来吧，我带你四处看看。”
当记者看到陈树斌时，他已经吃完晚饭，正在和队员们打乒乓球，和两个人打双打，有几个伙伴在一旁看着球。每个人都穿得很随意，休闲裤、运动鞋和t恤，就像上节课的普通体育课一样。事实上，陈树斌是钕玻璃项目的第二完成人和高级工程师，一个穿着白衬衫戴着眼镜的中年妇女是上海光机所钕玻璃项目负责人胡丽莉。
“四处走走”的第一站让记者惊讶了半天。当陈树斌带着记者从“乒乓球室”下楼，经过大功率激光单元技术实验室一楼大厅时，记者被地面覆盖的大玻璃所吸引。这些玻璃杯和大地砖的尺寸差不多，但它们比地砖厚得多，每一个都呈现出惊人的紫红色，就像一颗超大的红宝石。玻璃一个接一个地堆叠起来，中间用木条隔开，并且数得很密。整个大厅覆盖着200多块这样的紫色玻璃，让人感觉自己置身于紫色的梦幻海洋中。
堆叠钕玻璃
"这就是传说中的钕玻璃吗？"记者有点激动地问——我以前看过一些科技报道，知道钕玻璃是“珍贵的”。此外，在之前报道的图片中，钕玻璃大多以小块的形式出现，当它们被大量放在一起时，会让人感到眩晕。“是的，也就是说，真正的规格是810毫米* 460毫米* 40毫米，每件重约65公斤。这里堆积的东西还没有经过最后的检验，有些可能无法通过检验。”陈树斌一直往前走，直到他注意到记者正蹲着从不同的角度拍摄钕玻璃，然后他停下来说“没什么可拍的”。
连续熔化车间
第二站是连续熔炼车间。所谓的连续熔化是指“连续熔化”。粉末变成熔融玻璃后，熔融玻璃直接进入铂坩埚，省去了将熔融玻璃变成固体玻璃熟料的步骤，可以大大提高玻璃质量。这种连续熔化设备和方法也是上海光学机械研究所钕玻璃团队的专利。从初始进料到成品玻璃通过隧道窑的最终冷却大约需要10天。一旦生产线启动，进料口将持续进料，几个月内值班室不会缺人。值班人员应时刻注意监视器上反映熔炉的各种指标，发现异常及时处理。记者看到，车间值班室的小茶几上摆满了各种提神饮料，如可乐、浓茶和咖啡。玻璃车间不允许吸烟，晚上提神完全取决于这些饮料。
连续熔化车间值班人员记录表
第三站是钕玻璃磨边机实验室。包装是制造钕玻璃的最后一道工序。在进入实验室之前，必须通过空气淋浴室清除灰尘，并且必须佩戴头套和鞋套。实验室里的手机信号被完全屏蔽了，门是关着的。它就像一个纯净而内向的“天堂”。在这里，像红宝石一样的钕玻璃应该用一层湖蓝色玻璃紧紧包裹起来。包装是为了美观吗？为什么边缘实验室的粉尘控制如此严格？
这里我们想谈谈钕玻璃的工作原理。钕是稀土元素家族的一员，是最活跃的稀土金属之一。钕玻璃的核心是均匀分布的钕离子，玻璃只是一种介质。钕玻璃之所以是一种“光学精密元件”，是因为活性钕具有一种特性:波长为1053纳米的弱“种子激光器”垂直注入玻璃，其外围被一排密集的带电氙灯“泵浦”(利用光将电子从较低的能级提升到较高的能级)。负责包装技术的38岁研究员孟涛告诉记者，这种放大可以达到厚度为1厘米的钕玻璃的5%左右。在实际工作条件下，成千上万块大直径钕玻璃堆叠在一起，使“种子激光”的能量可以不断增加到1000亿倍——激光能量在进入时不足以灼伤小蚂蚁的触角，而在离开时能量已经达到“小太阳”(兆焦耳)的数量级。
正在完成磨边过程的钕玻璃
包装时，要解决的问题是不要混淆其他不同于“种子激光”方向的杂散光。术语是“抑制寄生振荡”——如果钕玻璃没有被包裹，杂散光将在玻璃内部来回振荡，能量将变得越来越大，从而“抢占主机”。包裹玻璃的湖蓝色来自玻璃中的二价铜离子，对波长为1053 nm的光有很强的吸收作用。当杂散光进入被包裹的玻璃时，它将“消失”，并且不再振荡，这可以确保钕玻璃聚焦于放大“种子激光”。“对于磨边工作，玻璃很重要，粘结钕玻璃和磨边玻璃的胶水更重要。评估磨边工作的一个重要指标是杂散光的剩余反射率，通常要求杂散光为10的负三次方。我们开发了一种热敏粘合剂，它能经受住长期高能激光照射，并能解决玻璃开裂的问题。它还可以将剩余反射率降低到10的负五次方。”孟涛说。
与“岩浆”战斗就像炼丹炉中的孙武·空
所谓“科学研究”，实际上是99次、999次、9999次的失败，换来的是成功，但每一次失败都是最终结果的坚实铺垫。
胡丽莉告诉记者，钕玻璃的熔化过程非常复杂，整条生产线上有无数的技术难题需要克服。“当我第一次尝试时，生产线有各种问题需要调试。我经常在工作几天后回家。我没有洗脸。电话响了。我很快骑上“旧坦克”自行车，去了实验室。快点。”
2010年冬天的一个晚上，陈树斌刚刚完成了两天两夜的轮班，回家准备睡觉。值班室打来电话:熔融玻璃从熔炉下面渗出，需要紧急处理。“这种情况经常发生，因为熔炼炉中的温度场没有得到很好的控制。我急匆匆地骑着电瓶车来到单位，路上的寒风让我的脸疼。当我到达玻璃车间时，我和其他来的同伴迅速穿上石棉防护服，爬到炉子顶部，用大钳子把玻璃液“粘”上一点点。”
连续熔炼车间值班室的各种仪表
陈树斌告诉记者，连续熔化生产线不能停止，因为它将影响生产和测试的进展。熔炉中的熔融玻璃温度约为1200℃，渗出的熔融玻璃温度略低，但也可与岩浆相媲美。一旦熔融玻璃完全冷却，它就不能粘在熔炉上，所以必须趁热用钳子处理。“钳子只能粘在拳头大小的玻璃球上。我们中的二三十个人从第一天晚上11: 00工作到第二天晚上11: 00，工作了整整一天一夜，才把所有渗出的玻璃液粘上。站在灶台上，你可以感觉到穿过石棉服的热浪，就像站在火山口和岩浆搏斗一样。也有人在人事之后自嘲，觉得自己已经是太上老君炼丹炉里的孙武空了。”处理完这件事后，陈树斌脱下他的石棉服，用干毛巾擦干汗水，疲惫地坐在电瓶车里回家。“冷风一吹，整个人就觉得又冷又冷，简直就是两天的冰天雪地。”
对抗高温的经历远不止这一次。钕玻璃刚从实验室进入中试线时，车间内一些耐火材料的软化温度较低，一夜运行中发生变形，严重影响后续试验。必须在不停止中试线的情况下更换这种材料。“这条不间断的试验线意味着我们必须在极端高温和电炉通电的条件下更换材料。行话是“热修复”。在极端高温下，一个武装到牙齿的成年人只能坚持10分钟以上，如果他坚持，很容易晕倒。我们只能‘轮战’，一个人上去一会儿，如果不行，换一个人，最后‘热修补’这种材料。”35岁的钕玻璃小组成员陈友国告诉记者。
研究人员在白板上做计算
科学研究之外还有许多意想不到的情况。几年前的一个夏夜，当台风来袭时，实验室里堆放危险品的房间被淹了。如果不及时处理，将会造成经济损失，存在很大的安全隐患。“当时，我们也是由全体工作人员派出的。我们连夜冲进齐膝深的水中，把原材料装在木箱里。一只箱子重十多公斤，泡在水里沉了下去。”胡丽莉告诉记者，危险品是在深夜被转移的。第二天水退了之后，每个人都回来用一只熊猫眼打扫车间。“我没睡好，但大家都没抱怨。”
用一次性杯子里的香槟分享“小快乐”[/s2/]
研究人员不是“科学研究机器”。像普通人一样，他们也有喜怒哀乐。他们还会在“黑暗之前的黎明明”最终成功之前感到困惑和沮丧。深夜，人们微妙而敏感的“小情绪”最容易释放，研究人员也不例外。
一块完成磨边过程的钕玻璃
2012年，连续熔融生产钕玻璃刚刚开始中试。一切都与实验室不同，需要重新调试。遇到了很多困难:大尺寸钕玻璃在成型阶段的流动性很小，但必须制成超厚的瓷砖。空白的规格，玻璃粘度太大，无法传播，太小，会有缺陷；烧制的钕玻璃应该在一个大约30米长的密闭隧道窑中逐渐冷却一周以上。如果你不小心，这个“精致的”玻璃会破裂；我终于得到了空白，磨边工艺不好，玻璃仍然很容易破裂...“那时，每天下班后，我都皱着眉头，心烦意乱，每天都有没完没了的问题。”胡丽莉回忆道。
胡丽莉告诉记者，有一天，她像往常一样在午夜10点钟回家，那时她的“骑行”已经从“旧坦克”自行车升级为电瓶车。半夜，她在路灯下骑着一辆电瓶车，看着自己的光影一次又一次地变长变短，她有点沮丧:那天实验又失败了。“我又累又困，心情不好。我觉得我一天比一天没有进步，我的心很困惑和焦虑。这时，一位熟悉情况的老专家打电话给我，热情地鼓励我:胡丽莉，无论你遇到什么困难，你都要坚持下去，发现问题，解决问题，黎明就在眼前！挂了电话，我胸口的热流猛增，我觉得整个世界突然亮了起来。”
会议室
陈树斌还告诉记者，当每一批钕玻璃都被“钻出”长隧道窑开始试运转时，他非常紧张。“当时，人们普遍不喜欢我们的中试规模的连续熔炼，认为这是工厂可以做的事情。实际上，在最初的两个月里，玻璃基本上被吹胀了，好的玻璃很少，基本上一个接一个地被吹胀，各种参数只能在实验进行之前反复调整。每次去看这一幕，我都像等待高考公布一样紧张。当我看到玻璃破裂时，我们的心情也‘破碎’了，但没有办法，我只能一次又一次地拾起玻璃碎片，清理我的心情，调整工艺参数，一次又一次地尝试。”
一天深夜，陈树斌和其他队员在隧道窑的尽头等待，等待一批钕玻璃即将出炉。在看了两个月的碎玻璃后，每个人都准备好再次看到碎玻璃。出人意料的是，这批玻璃成功了，没有爆裂，大块的毛坯被悄悄地推出了隧道窑，温度约60℃，闪耀着醉人的紫色，就像授予R&D团队成员的一枚大奖章。“幸福来得太突然了，我们都松了一口气，每个人脸上都带着宽慰的微笑。突然，一个年轻的研究员低声说:“这不容易。我们应该在这个时候找点东西庆祝吗？“然而，当时只有几个冶炼炉，一排监视器，没有记者，没有照相机闪光灯，车间窗外一片漆黑。我心中的喜悦无处发泄，大家面面相觑。”
这时，胡丽莉笑着说:“真该庆祝一下了！”然后转身离开。正当大家都在疑惑的时候，她手里拿着两瓶香槟回来了:她从自己的口袋里拿出来，放在实验室里，但是为了不给队员们施加压力，她没有告诉任何人这两瓶酒的事，所以她等待着这一刻的到来。“事实上，这还不足以防止玻璃爆炸，后续测试还将测试气泡、条纹和荧光寿命等一系列严格的参数。离最终的成功还有几步之遥。但当时，每个人都非常兴奋。我们也像f1赛车手中的有奖桌一样摇晃着香槟。最后，现场十几个人拿着一次性塑料杯，分享了这两个瓶子。香槟。”陈友国说:
堆叠钕玻璃
从事科学研究的人基本上没有“过节”的概念，钕玻璃R&D团队的大部分成员都在实验室里连续度过了七八个除夕。“事实上，只有几个人值班，但其他成员都担心实验室。新年期间他们在家不稳定。虽然没有通知他们去实验室，但他们每年都会去实验室，每个人都会在一起。实验室里的新年。”胡丽莉告诉记者。冲到实验室的人永远不会从空开始:有的带饺子，有的带炖菜，有的带水果……除夕夜实验室里也很热闹。有时，上海光机所的领导会在除夕夜参观钕玻璃团队的实验室。“2015年除夕，轮到我值班了。领导一个人来问我，有多少人在值班？我说二十几个人。领导点点头，走了出去。半个小时后，他拿了20多份费瑞罗铁盒巧克力，说:“给你们每个值班人员一份，祝你们新年快乐！”说起这件事，陈树斌还是有点不好意思，因为他觉得自己“让领导自掏腰包花了2000多元。”
现在，上海光学机械研究所拥有中国唯一的批量生产线，年产1200块大尺寸高性能激光钕玻璃。与原技术相比，生产效率提高了10倍。这里生产的钕玻璃产品的四项核心技术指标领先于国外同类产品，其他指标与国外相当。“我很自豪能加入这支拥有强大战斗力和高度凝聚力的R&D队。”今后我将继续与大家一起提高激光钕玻璃的性能。”胡丽莉说。
