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激光人物

詳述中國第一臺(tái)激光器發(fā)明者之一、激光科學(xué)導(dǎo)師鄧錫銘

激光制造商情 來源:東莞時(shí)間網(wǎng)-東莞日報(bào)2014-01-14 我要評(píng)論(0 )   

在東莞南城的東莞市科學(xué)技術(shù)博物館正門廣場上,矗立著五位“兩院”院士的銅像,他們都是在我國及世界科學(xué)領(lǐng)域做出卓越貢獻(xiàn)的東莞人,其中一位就是鄧錫銘。

     在東莞南城的東莞市科學(xué)技術(shù)博物館正門廣場上,矗立著五位“兩院”院士的銅像,他們都是在我國及世界科學(xué)領(lǐng)域做出卓越貢獻(xiàn)的東莞人,其中一位就是鄧錫銘。

 

   從小熱愛物理

   立志成為發(fā)明家

  1930年10月,鄧錫銘出生在東莞橋頭鎮(zhèn)的鄧屋村。他從小善于思考,喜歡動(dòng)手做一些小發(fā)明。他曾說過:“少年時(shí)期,《少年愛迪生》和《偉人愛迪生》兩部電影對我有極深的影響,把我引上了酷愛科學(xué)技術(shù)的道路。在小學(xué)四五年級(jí)的時(shí)候,就立志長大要讀物理,做發(fā)明家。”

  他在青少年時(shí)代曾動(dòng)手做了個(gè)銅絲刷子在香煙罐內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦,想借摩擦生電把小燈泡點(diǎn)亮。又自制水泵打出庭院水井里的水,通過竹竿流入二樓房間。在金魚缸里做虹吸現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)。發(fā)明過“自動(dòng)電鎖”、“簡易潛望鏡”,還試圖在自行車上裝上小發(fā)動(dòng)機(jī)。在高中學(xué)習(xí)物理課時(shí),鄧錫銘還自己歸納出比熱和原子量的關(guān)系。

  青少年時(shí)期的幻想和實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)了他對物理學(xué)的熱愛和很強(qiáng)的動(dòng)手能力,鍛煉了他創(chuàng)新的思維和用物理直覺去思考問題的習(xí)慣,磨煉了他的頑強(qiáng)意志和不怕困難的性格。這些都為他后來進(jìn)行科學(xué)研究打下了良好的基礎(chǔ)。

             鄧錫銘的家鄉(xiāng)東莞橋頭鎮(zhèn)的鄧屋村

 

  神光系列大型激光器締造者

  我國激光科學(xué)事業(yè)領(lǐng)軍者

  1965年,鄧錫銘帶領(lǐng)上海光機(jī)所的研究人員開始了高功率激光裝置的設(shè)計(jì)及相關(guān)研究;1966年制定研制15種軍用激光機(jī)等重點(diǎn)項(xiàng)目;1972年創(chuàng)造獨(dú)具一格的光束傳輸流體模型,直觀的描述光束的傳輸,出版了專著《有限束寬光動(dòng)力學(xué)》。1974年,成功研制我國第一臺(tái)多程片狀放大器,把激光輸出功率提高了10倍,中子產(chǎn)額增加了一個(gè)量級(jí)。

  1983年,美國提出“星球大戰(zhàn)計(jì)劃”。此時(shí),鄧錫銘正好在美國訪問。得知這一消息后,他省出費(fèi)用購買了一大批相關(guān)資料?;貒罅⒓聪蛲蹁撇⑼醮箸褡鲄R報(bào)。1986年,王大珩、王淦昌等科學(xué)家聯(lián)名向中央提出《關(guān)于跟蹤研究外國戰(zhàn)略性高技術(shù)發(fā)展的建議書》。鄧錫銘建議設(shè)法直接面交鄧小平同志。同年3月5日,鄧小平批示,國務(wù)院發(fā)出了《關(guān)于高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃》綱要的通知。不久,“國家高技術(shù)‘863’計(jì)劃”開始組織實(shí)施,這是我國科技發(fā)展戰(zhàn)略上的一個(gè)里程碑。“863”計(jì)劃中,激光被擺在一個(gè)相對重要的位置。

  從上世紀(jì)80年代開始,鄧錫銘領(lǐng)導(dǎo)神光高功率激光裝置研究工作。1986年,百位科技人員歷時(shí)數(shù)年,終于建成了“神光-I”裝置。在十億分之一秒瞬間的發(fā)電功率,相當(dāng)于6600臺(tái)30萬千瓦的發(fā)電機(jī),超過上世紀(jì)80年代末全國總發(fā)電功率。它連續(xù)運(yùn)行8年,在激光核聚變等領(lǐng)域取得了具有國際一流水平的物理成果。“神光-I”成功后拿到了第一屆“陳嘉庚”獎(jiǎng)。此后,又獲得1990年國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。這標(biāo)志著在高功率領(lǐng)域中,我國已成為世界上具有這種綜合研制能力的少數(shù)幾個(gè)國家之一。

  在“神光-I”裝置中,鄧錫銘采用列陣透鏡實(shí)現(xiàn)了大焦斑靶面均勻照明,并推廣到X射線激光實(shí)驗(yàn)中線聚焦均勻照明方面,同樣取得良好效果。根據(jù)他的思路研制的列陣透鏡,光束均勻性達(dá)到世界先進(jìn)水平,被國外同行稱為“上海方法”。鄧錫銘還帶領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì)對寬頻帶激光的產(chǎn)生及其在介質(zhì)中的傳輸、寬頻帶激光與等離子體相互作用做了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,并對其應(yīng)用研究作了討論。此成果榮獲1987年中科院科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。

  上世紀(jì)90年代初,激光核聚變在“863計(jì)劃”中立項(xiàng),鄧錫銘任國家高技術(shù)“863”計(jì)劃“416”主題首屆專家組成員。這時(shí),鄧錫銘又率領(lǐng)科研人員開始研制規(guī)模更大,性能更為先進(jìn)的“神光-II”裝置。在十億分之一秒的瞬間,發(fā)射的光功率不亞于全世界電網(wǎng)發(fā)電功率總和。為此,鄧錫銘付出了大量心血,從立項(xiàng)論證、組織協(xié)作到技術(shù)攻關(guān)都親自過問,他是這項(xiàng)巨大工程的統(tǒng)帥。2006年1月9日,全國科學(xué)技術(shù)大會(huì)在北京人民大會(huì)堂隆重召開,上海光機(jī)所“神光-II高功率激光實(shí)驗(yàn)裝置”榮獲國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。目前,我國研制的“神光-II”裝置,在規(guī)模上處于世界上正在運(yùn)行的ICF裝置的第4位。“神光-II”裝置的光束質(zhì)量及運(yùn)行輸出指標(biāo)要求已與當(dāng)今國際高水平的大型激光驅(qū)動(dòng)器光束輸出質(zhì)量水平相當(dāng)。它的建成與投入運(yùn)行,標(biāo)志著我國在這一領(lǐng)域的綜合研究能力上了一個(gè)新的臺(tái)階,對解決人類未來能源問題及開拓國際最前沿的“高能密度物理”研究具有重要意義。

與激光結(jié)緣成為我國第一臺(tái)激光器的發(fā)明者

 

  激光是“最亮的光”,亮度約為太陽光的100億倍,被比喻為“最快的刀”、“最準(zhǔn)的尺”。同計(jì)算機(jī)和半導(dǎo)體一樣,都是影響人類的重大發(fā)明,在我們生活的很多領(lǐng)域都有激光的影子。1960年5月15日,美國人梅曼宣布獲得了人類第一束激光,后來發(fā)明了世界第一臺(tái)激光器,標(biāo)志著人類開始進(jìn)入激光時(shí)代。

  當(dāng)時(shí),30歲出頭的鄧錫銘在中科院長春精密機(jī)械研究所工作,美國發(fā)明激光器這個(gè)震動(dòng)世界的消息讓他對激光產(chǎn)生了濃厚的興趣,他立即向領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào),表達(dá)自己想法。他提出:“美國人正在秘密進(jìn)行新興的激光科學(xué)研究,我們也應(yīng)該展開這方面的工作。”他暗下決心,創(chuàng)造屬于中國人的激光器,之后就開始了非常艱苦的摸索。由于激光是新興事物,又屬于光學(xué)領(lǐng)域,所以他用業(yè)余時(shí)間學(xué)習(xí)大量物理學(xué)和激光相關(guān)的資料,不分寒暑,廢寢忘食。功夫不負(fù)有心人,經(jīng)過一年多的努力,1961年9月,在他的組織和親自參與下,我國第一臺(tái)激光機(jī)——小球照明紅寶石激光器誕生,拉開了我國激光研究的大幕。不久,他又主持研制成功我國第一臺(tái)氦氖氣體激光器,接著又提出了高功率激光“調(diào)Q開關(guān)原理”,使得我國的激光研究水平躍居世界前列。這樣的巨大成績竟是在短短三年間完成的,鄧錫銘吃驚的科研能力及堅(jiān)韌不拔的品質(zhì)不得不讓人感嘆。

  為了使我國的激光研究能更進(jìn)一步發(fā)展,鄧錫銘向中央提出籌建我國第一個(gè)激光技術(shù)專業(yè)研究所的想法。1964年5月,他的建議獲得了周恩來總理的批準(zhǔn),研究所設(shè)在上海,鄧錫銘被任命為研究所的副所長,主持常務(wù)工作。這期間,在他的主持下,成功研制出功率更高的釹玻璃激光器。在激光束的聚焦點(diǎn)上,空氣被擊穿,光軸上出現(xiàn)一連串火球,使我國的激光研究又向前推進(jìn)了一步。

                      我國第一臺(tái)紅寶石激光器

 

  開拓我國激光核聚變研究的新領(lǐng)域

  在鄧錫銘的研究事業(yè)中,有一個(gè)人對他影響很大。這也是他在科學(xué)研究道路上的一位摯友——我國著名物理學(xué)家王淦昌。兩個(gè)人長達(dá)30多年的友誼和合作締造了一個(gè)激光研究的傳奇。

  在我國第一臺(tái)紅寶石激光器發(fā)明后不久,著名物理學(xué)家王淦昌對激光這門新的科學(xué)也產(chǎn)生了濃厚的興趣。他認(rèn)為,如果能把激光和核物理結(jié)合起來,可以創(chuàng)造新的奇跡,并提出了“用激光打擊氘冰產(chǎn)生中子”的設(shè)想,這個(gè)設(shè)想引出了激光核聚變的新學(xué)科。激光核聚變是利用強(qiáng)激光聚焦在核聚變的物質(zhì)上,引起熱核反應(yīng),從而獲得源源不斷的新能源,可以解決人類能源危機(jī)。

  1964年12月,王淦昌在北京開會(huì),第一次遇見鄧錫銘。王淦昌把他利用激光進(jìn)行核聚變的想法告訴了鄧錫銘,鄧錫銘聽后非常贊同,并提出要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)來證明。兩個(gè)人一拍即合,頓時(shí)感覺相見恨晚。后來,王淦昌將自己十幾頁的論文稿交給鄧錫銘,鄧錫銘即向中科院領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào),立即得到贊同。至此,我國拉開了激光慣性約束聚變研究工程的序幕。

  王淦昌后來回憶道:“我把設(shè)想告訴了他,他眉飛色舞,非常高興,并且想了很多辦法,來增大入射激光的強(qiáng)度。我們就一起籌劃進(jìn)行試驗(yàn),因?yàn)榧す馄鹘ㄔ谏虾9鈾C(jī)所,實(shí)驗(yàn)室就設(shè)在那里,由鄧錫銘組織人員進(jìn)行研究。”從此,兩個(gè)人開始了長達(dá)30多年的友誼和合作。

 

  嘔心瀝血 為祖國激光事業(yè)貢獻(xiàn)一生

  鄧錫銘有著嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng),建造“神光-Ⅱ”裝置時(shí),從立項(xiàng)論證、組織協(xié)作到技術(shù)攻關(guān)他都親自過問。對于關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象一定能以他的方式驗(yàn)證如此才通過。他極為反對使用“可能”、“也許”這類模糊的詞語。但是,他在工作上的“固執(zhí)”卻一次次透支著他的健康。1997年,在“神光-Ⅱ”裝置改進(jìn)達(dá)標(biāo)進(jìn)入工程實(shí)質(zhì)性啟動(dòng)階段時(shí),鄧錫銘卻因長期心力交瘁患癌癥倒了下來。他的身體因?yàn)榛熞呀?jīng)很虛弱了,但人卻非常樂觀,腦子還是沒有休息。在病床上,他忍著化療的痛苦,奮筆3小時(shí),完成了一份長達(dá)20多頁的“意見書”,這里面講的全是“神光”的技術(shù)路線和發(fā)展藍(lán)圖。

  1997年12月20日,鄧錫銘懷著無限的眷戀,永遠(yuǎn)離開了他的親人、同事、朋友及他一生執(zhí)著追求的科學(xué)事業(yè)。王淦昌先生聽到噩耗,非常傷感,專門寫了一篇紀(jì)念文章,回顧他和鄧錫銘多年深厚的友誼。中國工程院院士范滇元說:“鄧錫銘同志的內(nèi)心世界最重要有兩個(gè)字——祖國。”

  在他的心目中,國家的利益高于一切,他把自己全部的智慧和熱血獻(xiàn)給了祖國的科學(xué)事業(yè)。

 

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