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40年40人

什么是钕玻璃?毫不夸张地说,这是世界上最“自豪”的玻璃。钕玻璃标准件的表面积远小于汽车挡风玻璃的表面积,但对于高档汽车来说,它的价值是足够的。目前能输出最大能量的是激光“心脏”,它是研究宇宙起源等高能量密度物理的基础。然而,用于高功率激光装置的钕玻璃的制造需要同时满足28项技术指标。因此,自20世纪60年代以来,上海光学机械研究所聚集了一批优秀的研究人员,致力于钕玻璃的研究与开发。

嘉定:女科学家的钕玻璃梦

作为第三代钕玻璃R&D团队的“领航员”,胡丽莉见证了中国自20世纪80年代末以来在激光玻璃领域的成长,见证了他的科研梦想在困难中一点一点成长和开花。

胡丽莉和他的团队开发的大尺寸钕玻璃板

胡丽莉,党委委员,研究员,博士生导师,上海光机所钕玻璃项目主任。1987年进入上海光学机械研究所从事玻璃开发,荣获2017年嘉定区科技英雄奖;其领导团队完成的“大尺寸高性能激光钕玻璃批量制造关键技术及应用”获2016年上海市技术发明奖特别奖和2017年国家技术发明奖二等奖。

嘉定:女科学家的钕玻璃梦

1。开始:设备全部来自国外

20世纪80年代末,上海光学与力学研究所的科研条件十分艰苦。胡丽莉清楚地记得,当他第一次以医生的身份进入研究所时,研究室里最先进的设备是一台从日本进口的,还有两台20世纪60年代的外国设备。她的所有论文都可以用日本设备完成。“我不得不承认,当时我们和外国在材料研究方面有许多差距。”

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尽管条件艰苦,像胡丽莉这样的研究人员仍然充满梦想。"虽然科学研究设备落后,但我们的想法从未丢失."胡丽莉说,早在20世纪70年代,光学与力学研究所的专家就在新湖玻璃厂开始了一场“战斗”,并生产了一种大型激光玻璃,至今仍在玻璃博物馆展出。

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20世纪90年代,全国科研单位掀起了一股出国热潮,光学与力学研究所面临着人才流失现象和诸多困难。直到1998年国家启动中国科学院知识创新工程,情况才逐渐好转。自1999年以来,胡丽莉一直是大功率单元技术R&D中心的主任。当时,在资金支持下,实验条件得到了改善,人才逐渐回流。“我刚接手时,团队只有30人,现在有87人。”近年来,我国在科学研究方面投入越来越多,与国外在激光玻璃研发方面的差距越来越小。有一次,上海光机所想从国外买一个大尺寸的钕玻璃,但对方不仅出价很高,而且还千方百计找借口刁难,比如物流不方便,最后都没了,这给她留下了深刻的印象。“现在,我们的钕玻璃已经达到国际先进水平,国外的科研机构和企业也开始从我们这里购买小型钕玻璃。”

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她经常感叹:“做科学研究和做其他工作有很大的区别。做科学研究时你可以积极思考,但是一旦你选择了一个课题,你必须认真完成它。这是最低要求。老一代研究人员兢兢业业,追求科学技术的真谛,活到老学到老,他们的精神值得我们学习。”

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2。突破:在12年内咬下“硬骨头”

2006年,国家启动重大科技项目,对大尺寸高性能激光钕玻璃提出了更迫切的需求。激光钕玻璃连续熔化技术是解决这一需求的唯一途径。

“外国对中国实行技术封锁和产品禁运,我们必须自己研究和发展。”胡丽莉带领这个团队研究了12年,从未有过放弃的想法,因此这个国家可以咀嚼钕玻璃的硬骨头。

“自1964年成立以来,光学和力学研究所从未停止过激光钕玻璃的研究和开发。”胡丽莉说,钕玻璃是一个从历史继承下来的国家工程。在2002年之前,他们都使用整体熔炼技术。然而,当时的单片熔融技术在产量和性能上都不能满足国家的需求,“申光装置”迫切需要大量大尺寸、高性能的钕玻璃。

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自2002年起,胡丽莉与钕玻璃研究团队开始探索批量生产钕玻璃的关键技术:连续熔化和包边技术。

探索始于坩埚。整体熔炼技术中使用的坩埚不能用于连续熔炼,连续熔炼需要使用耐腐蚀、杂质少的坩埚,因此该团队寻找了所有合作伙伴。通过自主研发和与国内优势单位的合作,用了三年多的时间才解决了这个问题。

然而,这仅仅是开始。“离线模拟实验和在线实验已经做了100多次了。每个环节都遇到了困难。有时它已经走到了死胡同,迫使我们探索新的方法和途径。”

这是一个单独的隧道窑,这使得钕玻璃连续熔化技术的研究陷入困境。在钕玻璃生产车间,有一个长度超过30米的封闭式隧道窑。虽然它的外观很普通,但它含有干竹子。成型后,钕玻璃的温度高达6700摄氏度,因此它需要在这个隧道窑中停留一周,然后逐渐冷却到670摄氏度。实验开始时,钕玻璃在隧道窑中爆裂。“每次我们爆炸,我们都会感到苦恼。这不是烧钱吗?”匆忙之中的胡丽莉邀请了外国援助专家,但是当专家到达现场时,他们说他们解决不了这个问题。该怎么办?“你不能在这个时候撤退,你只能上去!”胡丽莉决定当场亲自动手。团队花了半年多时间制定新计划,改变隧道窑的结构,并解决钕玻璃爆裂的问题。“我们的球队非常团结,没有人会在困难的时候退缩。因为在国家任务面前,我们没有退路。”

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多年来,她养成了每天去玻璃熔化车间的习惯。在钕玻璃连续熔炼技术研发的关键时期,胡丽莉经常在车间召开现场会议,熬夜到半夜是正常的。第二天,她精力充沛地准时上班。六年前,由于升级的需要,玻璃车间搬到了北部开发区。胡丽莉原本骑自行车只需10分钟就能到达工作地点,那里有六七公里远,上下班的时间大大增加了。那时,她将近50岁,她毫不犹豫地学会了开车,只是为了挤出更多的时间在上班的路上。

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努力工作带来了丰硕的成果。在“大尺寸高性能激光钕玻璃批量生产关键技术及应用”项目启动之前,只有美国掌握了连续熔炼技术,并对中国实施了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,上海光学机械研究所成为世界上第一个独立掌握钕玻璃全过程生产技术的机构。其核心技术指标中,有4项产品领先于国外同类产品,参数一致性比原技术提高了2-3倍,生产效率提高了10倍。

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2017年,胡丽莉完成的“大尺寸高性能钕磷酸盐激光玻璃批量制造关键技术及应用”项目获得国家技术发明奖二等奖。

3。未来:民用市场的普及

“我真的很喜欢嘉定,这也是我住得最久的地方。”从1987年到现在,胡丽莉已经在嘉定呆了31年。

当她第一次来到嘉定的时候,光学与力学研究所还在嘉定的老城区(现在靠近新的世界桥城)。那时,东边有一块田,西北有一个农贸市场,有浓郁的地方风味。“我还记得我的兄弟们经常去田里抓小龙虾。周末,他们去谯周吃馒头和Aozao面条。日子充满了味道。”在她看来,嘉定是一个非常适合科学研究的地方:这里的环境远离城市的喧嚣,这里的人们简单而热情。

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多年来,胡丽莉感觉嘉定对科研机构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院所的难题。嘉定的人才政策在很大程度上缓解了这一问题,允许科研机构保留一支精英团队进行科学研究。“这些年来,我们部门共有五个年轻人进了嘉定人才室。我非常感谢嘉定区委和区政府对我们年轻人才的关心和支持。”

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未来,胡丽莉和她的团队将以发展激光钕玻璃为主要任务,进而拓展特种光纤的发展,推动激光玻璃在民用市场的应用。“我已经50多岁了,开始有意识地做减法,给年轻人更多的机会。”胡丽莉说:“继承老一代人工作的最好方式是创新。我希望年轻人将继续推进我们的事业。”

来源:上海热线新闻网

标题:嘉定:女科学家的钕玻璃梦

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