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軍工航天新聞

中科院用智慧托起神光“小太陽(yáng)”

星之球科技 來(lái)源:文匯報(bào)2013-06-13 我要評(píng)論(0 )   

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

      在中科院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所有一臺(tái)用于研究激光“打靶”來(lái)激發(fā)熱核聚變的巨大激光器神光裝置,俗稱“小太陽(yáng)”,是世界上為數(shù)不多的高功率激光實(shí)驗(yàn)裝置。這里也是上海市激光學(xué)會(huì)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(dòng)器裝置升級(jí)已進(jìn)入最后緊張的進(jìn)場(chǎng)安裝工作。實(shí)驗(yàn)室的支撐團(tuán)隊(duì)十幾位技術(shù)工人正忙于精密調(diào)試。他們通過(guò)自己的智慧和雙手,把初加工完成的單元器件調(diào)試為達(dá)標(biāo)的器件,將科學(xué)家設(shè)計(jì)出的圖紙變成實(shí)實(shí)在在可靠可用的裝置。盡管他們自稱只是個(gè)“擰螺絲的”,可離開(kāi)他們,科學(xué)家的設(shè)想再好,也只停留在圖紙上。

 

  對(duì)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(jī)所工廠的技校,在實(shí)驗(yàn)室摸爬滾打多年,各有特長(zhǎng)。

 

  調(diào)光柵就是蔡志堅(jiān)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(chǎng)。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(guò)零點(diǎn)幾微米,儀器就無(wú)法正確讀數(shù)。由于器件加工誤差,要達(dá)到工作要求精度,只有靠精密裝調(diào)來(lái)彌補(bǔ)。

 

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

 

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

 

  蔡志堅(jiān)想到,如此細(xì)小的漏縫,連水也通不過(guò),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?jī)x器也很難檢測(cè)出來(lái),因?yàn)榄h(huán)境空氣的輕微擾動(dòng),就可造成干擾。于是,他和同事把箱子拉到一個(gè)極其安靜的地方,又仔仔細(xì)細(xì)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(jí)潔凈度,是神光裝置中很多儀器必須達(dá)到的。這意味著每立方米空氣中,直徑超過(guò)0.5微米的顆粒必須少于3500個(gè)。

 

  然而,機(jī)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(guò),怎樣才算洗干凈、擦干凈?其實(shí)并沒(méi)嚴(yán)格的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),只能靠工人的責(zé)任心與直覺(jué)。

 

  某項(xiàng)目中有一個(gè)壓縮室為了達(dá)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(lái)回擦洗,同時(shí)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(lái)污染光學(xué)元件。

 

       1996年進(jìn)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(dòng)和前進(jìn),仔細(xì)地檢查和清掃每一個(gè)角落,力保壓縮室內(nèi)部環(huán)境滿足實(shí)驗(yàn)要求。他整整擦洗了12天,才使壓縮箱達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)。

  

      “超凈”在驅(qū)動(dòng)器裝置的主放大器模塊上,表現(xiàn)得最淋漓盡致。驅(qū)動(dòng)器裝置共有26臺(tái)主放大器模塊,每個(gè)模塊里的上千個(gè)零件都必須一一拆下,經(jīng)過(guò)光清洗、模塊解體、超聲波清洗后,設(shè)備必須馬上裝進(jìn)真空室,否則就白洗了。老師傅李強(qiáng)負(fù)責(zé)這一工作,他和夏志強(qiáng)等同事通力合作,以一周一臺(tái)的“神速”,按計(jì)劃完成了清洗任務(wù)。

 

零缺陷,實(shí)驗(yàn)零件及時(shí)補(bǔ)

  一句程序編錯(cuò),可讓一艘飛船墜毀。同樣,一個(gè)零件出錯(cuò),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(shí)驗(yàn)裝置的正常運(yùn)行。當(dāng)實(shí)驗(yàn)裝置出現(xiàn)運(yùn)行故障時(shí),他們要對(duì)可在聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室研制車(chē)間進(jìn)行加工的缺損零部件進(jìn)行改制,及時(shí)進(jìn)行加工修配,采購(gòu)安裝標(biāo)準(zhǔn)零部件,保證及時(shí)解決問(wèn)題。

  對(duì)于神光大科學(xué)裝置來(lái)說(shuō),儀器設(shè)備的精密程度須達(dá)到相當(dāng)程度才能保證物理實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行。如此一來(lái),浦亞弋和杭軍所從事的零部件改制修配工作,須達(dá)到“零缺陷”的高標(biāo)準(zhǔn)。

  有時(shí),很多來(lái)做實(shí)驗(yàn)的科學(xué)家所帶的實(shí)驗(yàn)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(xué)家完成零部件改制加工。當(dāng)零件精度達(dá)不到要求時(shí),他倆會(huì)不厭其煩地一遍遍修配,直至零件運(yùn)動(dòng)舒適順滑,有時(shí)一整天忙碌下來(lái),他們的小腿都常常站得腫脹,但只要“神光”運(yùn)行順暢,他們就無(wú)憾。

 

 

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