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軍工航天新聞

中科院用智慧托起神光“小太陽”

星之球科技 來源:文匯報2013-06-13 我要評論(0 )   

在中科院上海光學精密機械研究所有一臺用于研究激光打靶來激發(fā)熱核聚變的巨大激光器神光裝置,俗稱小太陽,是世界上為數(shù)不多的高功率激光實驗裝置。這里也是上海市激光...

      在中科院上海光學精密機械研究所有一臺用于研究激光“打靶”來激發(fā)熱核聚變的巨大激光器神光裝置,俗稱“小太陽”,是世界上為數(shù)不多的高功率激光實驗裝置。這里也是上海市激光學會的科普教育基地。

 

  隨著研究的深入,神光裝置不斷發(fā)展。近兩年,它的驅(qū)動器裝置升級已進入最后緊張的進場安裝工作。實驗室的支撐團隊十幾位技術(shù)工人正忙于精密調(diào)試。他們通過自己的智慧和雙手,把初加工完成的單元器件調(diào)試為達標的器件,將科學家設(shè)計出的圖紙變成實實在在可靠可用的裝置。盡管他們自稱只是個“擰螺絲的”,可離開他們,科學家的設(shè)想再好,也只停留在圖紙上。

 

  對光柵,一座山頭翻出一粒沙

   這十幾位技術(shù)工人都畢業(yè)于光機所工廠的技校,在實驗室摸爬滾打多年,各有特長。

 

  調(diào)光柵就是蔡志堅的看家本領(lǐng)。光柵尺只是神光裝置的一種輔助工具,它能幫助裝置精確獲得所需要的光場。在光柵上,每毫米都有一兩千根刻槽,刻槽寬度只有2微米,只要誤差超過零點幾微米,儀器就無法正確讀數(shù)。由于器件加工誤差,要達到工作要求精度,只有靠精密裝調(diào)來彌補。

 

  出現(xiàn)穩(wěn)定綠光,是光柵裝調(diào)成功的標志,可常常手輕輕一抖,或旁邊有人走過,綠光就忽閃而逝。一次,蔡志堅整整調(diào)了兩天,還沒見到綠光,閃爍的紅光令他眼花。最后,穩(wěn)定綠光出現(xiàn)時,他的眼睛早已又干又癢,瞇成縫睜不開眼。

 

  神光裝置的真空壓縮室是一個長17米、寬4.5米、高3米的金屬大空箱。為了保證真空,這個集裝箱似的大家伙,全身上下哪怕納米級漏縫也不能有。當時,工人們已經(jīng)堵上了用儀器能探測出的所有細小縫隙,可儀器顯示仍然沒有達到漏氣不可超過10-10帕·立方米/秒的要求。

 

  蔡志堅想到,如此細小的漏縫,連水也通不過,要在這么大的箱體上找到它,好比在一座山頭上翻出一粒特定的沙子。這樣的漏縫靠儀器也很難檢測出來,因為環(huán)境空氣的輕微擾動,就可造成干擾。于是,他和同事把箱子拉到一個極其安靜的地方,又仔仔細細找了3天,終于發(fā)現(xiàn)了最后的小漏縫,并將其堵上。

 

  超凈,留不得一絲油污

   百級潔凈度,是神光裝置中很多儀器必須達到的。這意味著每立方米空氣中,直徑超過0.5微米的顆粒必須少于3500個。

 

  然而,機械零件上存在油污總難避免,那就只能徹底清洗、擦除。“超凈”兩字在神光裝置的技術(shù)要求中,出現(xiàn)頻率很高。不過,怎樣才算洗干凈、擦干凈?其實并沒嚴格的技術(shù)標準,只能靠工人的責任心與直覺。

 

  某項目中有一個壓縮室為了達到高真空要求,箱體內(nèi)一兩百平方米的平面,全都需要用酒精與丙酮來回擦洗,同時清除各種螺絲孔里加工殘留下的油污,防止油污在真空條件下?lián)]發(fā)起來污染光學元件。

 

       1996年進所的技工高奇,常常整天趴在壓縮室約半米高的半密閉空間里,匍匐著移動和前進,仔細地檢查和清掃每一個角落,力保壓縮室內(nèi)部環(huán)境滿足實驗要求。他整整擦洗了12天,才使壓縮箱達到了標準。

  

      “超凈”在驅(qū)動器裝置的主放大器模塊上,表現(xiàn)得最淋漓盡致。驅(qū)動器裝置共有26臺主放大器模塊,每個模塊里的上千個零件都必須一一拆下,經(jīng)過光清洗、模塊解體、超聲波清洗后,設(shè)備必須馬上裝進真空室,否則就白洗了。老師傅李強負責這一工作,他和夏志強等同事通力合作,以一周一臺的“神速”,按計劃完成了清洗任務(wù)。

 

零缺陷,實驗零件及時補

  一句程序編錯,可讓一艘飛船墜毀。同樣,一個零件出錯,也可能讓神光這樣的大裝置“生病”。而技工浦亞弋和杭軍就是“神光”的保健醫(yī)生。

  他們的工作很平凡,卻極其重要:保證實驗裝置的正常運行。當實驗裝置出現(xiàn)運行故障時,他們要對可在聯(lián)合實驗室研制車間進行加工的缺損零部件進行改制,及時進行加工修配,采購安裝標準零部件,保證及時解決問題。

  對于神光大科學裝置來說,儀器設(shè)備的精密程度須達到相當程度才能保證物理實驗的順利進行。如此一來,浦亞弋和杭軍所從事的零部件改制修配工作,須達到“零缺陷”的高標準。

  有時,很多來做實驗的科學家所帶的實驗器材尺寸常與裝置要求不符,浦亞弋和杭軍不管在午休還是節(jié)假日,總是隨叫隨到,配合科學家完成零部件改制加工。當零件精度達不到要求時,他倆會不厭其煩地一遍遍修配,直至零件運動舒適順滑,有時一整天忙碌下來,他們的小腿都常常站得腫脹,但只要“神光”運行順暢,他們就無憾。

 

 

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