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继往开来,这位院士捐赠百万元设立“超快科学”教育基金

激光制造网 来源:中国科学报2022-02-16 我要评论(0 )   

2021年11月25日,陕西省科技创新大会召开。会议表彰了获得2020年度陕西省科学技术奖的科技工作者。中国科学院院士、中国科学院西安光学精密机械研究所侯洵研究员由于六...

2021年11月25日,陕西省科技创新大会召开。会议表彰了获得2020年度陕西省科学技术奖的科技工作者。中国科学院院士、中国科学院西安光学精密机械研究所侯洵研究员由于六十余年来为国家和陕西科技事业发展做出的突出贡献而成为三位荣获2020年度陕西省最高科学技术奖的科学家之一。

“把自身发展同国家需求紧密结合,始终做到爱国、爱所、实干、创新。”2021年12月3日上午,在中国科学院西安光机所举行的侯洵院士获奖表彰暨“超快科学”教育基金捐赠签约仪式上,侯洵院士如是发言希望年轻人继往开来。

中国科学院院士、中国科学院西安光学精密机械研究所侯洵研究员( 西安光机所供图)

侯洵院士获得陕西省最高科学技术奖后第一时间主动提出向中国科学院大学教育基金会捐出100万元奖金设立“超快科学”教育基金,用于支持西安光机所研究生教育事业发展,激励和资助优秀研究生。

参加研制拍摄原子弹爆炸

瞬态的高速摄影机

1962年,根据钱三强、王淦昌等科学家的建议,经聂荣臻元帅批准,为满足“两弹”研制的需要,成立了中国科学院西安光机所。我国杰出的光学专家龚祖同院士(1980年当选中科院学部委员)任首任所长。

1959年毕业于西北大学物理系的侯洵参与到龚祖同领导的研制单片克尔盒高速摄影机项目,他和同事们一起攻坚克难、日夜奋战,于1964年5月研制成功我国第一台克尔盒高速摄影机,并于1964年10月16日成功地拍摄到我国首次原子弹爆炸早期瞬态火球状态照片,为我国发展核武器提供了重要数据。

1964年他又设计了楔形和双楔形克尔盒,比国外发表的同类设计工作早两年。1968年他作为主要研究人员又研制成功用于扫描相机的“长磁聚焦电偏转象增强器”,1970年他参与研制成功我国第一台导弹红外尾流跟踪仪。

1975年,他领导研制成功“磁聚焦云母片耦合四级象增强器”,首创了热铟封技术,并解决了转换技术制作的光电器件的寿命问题,对光电器件的研制具有普遍意义。他率先在国内倡议并领导开辟“Ⅲ-Ⅴ族光电发射材料”新课题,经过反复探索,终于在1978年研制出国内第一支砷化镓光电阴极倍增管,并达到当时日本同类产品水平。他提出混合气体还原新工艺,从而解决了微通道板研制中一项关键工艺。

超快光子学领域的中国高度

“超快现象广泛存在于自然或科学技术研究中。例如,植物的光合作用过程、超大规模集成电路所产生的电脉冲、化学反应的分子动力学过程等,其发生的时间多在皮秒、飞秒甚至阿秒量级范围内。”侯洵介绍,“超快现象研究对自然科学、能源、材料、生物、光物理、光化学、激光技术、强光物理、高能物理等研究及技术领域具有重要意义。”

“但是,要捕捉到这种现象,靠人眼和普通相机是不行的,需要专门的仪器设备。因为1皮秒等于10-12秒。”中国科学院西安光机所原科研处处长陈中仁研究员解释,“侯洵在我国超快光子学领域开展了一系列奠基性和开拓性工作,为我国超快科学技术达到国际先进水平做出了卓越贡献。”

1979年,侯洵被派往英国帝国理工学院进修。回国后,为了解决国防重要科研项目的急需,1982年他又主持微微秒变像管技术及BWS-5K变像管皮秒扫描相机的研制工作,亲自制作光电阴极,解决了阴极前面有加速栅网时制作的难题。他带领研究组成员日夜奋战在实验室内,甚至顾不上吃饭,经过两年努力,终于成功地研制出具有皮秒级时间分辨率的扫描变像管及扫描相机。

此刻,我国的变像管高速摄影技术上升到一个新的水平,跻身于国际先进水平的行列。该相机达到国际上同类产品的水平,且有自己的特色和创新,在慕尼黑举行的第七届国际激光与光电子学会议上展出后,引起国际同行瞩目和加拿大等国浓厚兴趣,一举打破西方国家对我国该项技术的封锁。

但是侯洵明白,掌握微微秒变像管技术还不是我们的最终目的,它只是我们攀登瞬态光学高峰长途中的一个阶梯。为此,他和同事们一往无前地又冲向了新的目标。

为了解决测量地下核爆时γ射线的时空强度分布难题,侯洵又和同事们设想研制采用光纤与变像管扫描相机相结合的测量系统。

“在当时这是一项创新难度大,时间紧的任务。”陈中仁说。

从总体方案的确定,到解决总体联调中技术难关,他都亲自参加,只用短短九个月的时间,就完成整机研制,1984年参加地下核试验测试。使用单位认为:“该相机第一次在核测试现场使用,记录到中子条纹信号 ,为新的测试方法提供了宝贵的数据”。

据了解,在该相机成果鉴定证书上记录着“本成果在地下核试验中作探测记录仪器,可以替代几十台进口高级示波器。能节省外汇100万美元以上,在国内属首次研制成功……”

1984年他又主持“软x射线皮秒变像管相机”研制工作。这是微微秒变像管技术在波段上的自然延伸和进一步拓宽。经过4年努力,又为我国高技术领域填补了一项空白,相机性能达到了上世纪80年代国际同类产品水平。

而在他参与研制的“象增强高速摄影技术”项目中,提出了采用激光照明窄带干涉滤光片滤光及象增强技术,解决了快暗、小目标测量难题。他倡议开设并领导“双近贴聚焦象增强器”的研制,主持完成 “MOCVD装置”并完成“双近贴聚焦象增强器及分幅相机”研制、红外线皮秒变像管扫描相机、重返大气层表面烧蚀情况用的变像管高温测量仪等一系列高端超快光学诊断设备的研制,打破了西方的技术封锁和仪器禁运,解决了“卡脖子”问题,及时满足了我国现代国防科技发展的需要,同时使中国超快现象研究的时间分辨率从微秒提高到皮秒,多数超快现象研究达到了国际先进水平。

侯洵继龚祖同院士、王大珩院士之后于1990年成为国际高速摄影与光子学会议的中国国家代表。

为了发展我国瞬态光学技术和促进超快现象研究,上世纪九十年代中期,侯洵倡议并牵头在西安光机所组建了瞬态光学与光子技术国家重点实验室。如今,该实验室已经成为我国开展超快光学技术研究的主要技术基地,面向国家需求,取得多项重要突破。2018年,由西安光机所赵卫研究员作为负责人承担的国家重大科研装备研制项目“高性能条纹相机的研制”顺利通过验收,标志着我国具有自主知识产权的高性能条纹相机进入实用阶段。

取得成绩的三大“秘笈”

说起自己的科研成就,侯洵认为有3大“秘笈”:党的教育和培养、老一辈科学家的精神感召和团队的力量。

侯洵常说,“取得一点成绩是党的培养和教育,给了我一个施展自己能力的平台!还要感谢龚祖同院士、王大珩院士、王淦昌院士和陈芳允院士等老一辈科学家,他们的家国情怀和科学精神时刻激励着我,他们的言传身教让我受益终生。”“还有关键的一点,这些成绩的取得,都是团队成员长期共同努力的结果。如果没有团队的合作,这些工作是不可能完成的!”

侯洵说,“对于个人来说,科学成就的取得需要坚持的毅力、克服困难的信心和勇气。”据侯洵回忆,“在一次科研攻关中,关键环节始终无法突破,科研课题迟迟没有进展,陷入了困境。有一天,我骑着自行车上街买菜,突然灵光一现,脑子里冒出了一个解决思路。我立刻返回实验室,重新实验、测试,很快找到了解决问题的办法。我们比国际上其他科学家解决这个难题要早两年!”

这灵光一现的背后,是长期的专注和思考。

他勉励青年科技工作者:“任何时候,都要‘千方百计’搞科研,勇于探索、甘于奉献,为了国家的发展和社会的进步不懈奋斗!”

中国科学院院士、中国科学院西安光学精密机械研究所侯洵研究员(右)指导年轻科研人员(西安光机所供图)

侯洵先后培养出硕士生51名,博士28名。其中,常增虎、魏志义、李晋闽等已是世界超快光学或光电子材料领域的杰出代表学者。

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