大数跨境
0
0

姜中宏:光学玻璃的“造梦者”

姜中宏:光学玻璃的“造梦者” 光电汇OESHOW
2023-11-30
0
导读:践行着“化学报国”的信仰

编者按

四大光机所是我国光学事业的发源地,也是最早的光学体系根基。他们像母亲河一样,源源不断地向全国各地输送着光学人才。在四大光机所里,有很多有趣的人和事,正是他们的努力,奠基了我国光学事业的如今蓬勃发展。之前我们分享了几位西光所、长光所的大咖人物故事,今天让我们一起走近中国科学院上海光机所的那些人、那些事~



玻璃,质地硬而脆的透明物体,被世人定义为一种非晶无机非金属材料。

在科研工匠的手中,可以吹制出多样的形态。

朴实无华,不装不饰。

不经意间显露的光芒,和姜中宏一腔热血的人生何其相似。

姜中宏,中国科学院院士,我国光学玻璃的“造梦者”之一。


“一生做一件事,做好一件事,留下一件好事。”   


姜中宏,无机非金属材料专家,中国科学院上海光学精密机械研究所研究员,中国科学院院士,长期从事光学材料、激光玻璃材料领域研究。(拍摄于2018年 图源:中国科学家博物馆)

“一生做一件事,做好一件事,留下一件好事。”姜中宏凿凿言之,切实地做到了如自己所言,在从事无机非金属材料光功能玻璃研究领域躬耕不息,为实现“救国、富国、强国”这一目标增砖加瓦。

01

文科学霸,

却成为一个攻克“化学堡垒”的人

1930年,姜中宏出生于广东台山,因自小养成读书钻研的好习惯,而且记忆力也远超常人,因此,他在文史方面的成绩非常突出。

在中学时期,国内正处于全面抗日战争时期,彼时姜家被迫迁到连县(现连州),姜中宏也转到了新班级,继续完成他的学业。学校为培养学生全面发展,当时新增了化学这门学科。

因为一次学科测试,让遐迩闻名的“文科生”姜中宏产生不一样的兴趣,平淡乏味的学习生涯也发生了翻天覆地的变化。姜中宏曾在《我是科学人》中回忆,“第一次化学测验,老师按照分数,从高到低一个个念到名字发试卷,我是最后一个,考了21分,觉得很不好意思。”成绩公布,姜中宏是班级的倒数第一,不出意料地在下课时被老师留了下来。

“国家为什么落后,国人为什么被欺压,日本为什么有坦克、有炸弹,而研制出的炸药、石油等和化学密切相关,中国从国外购买被遏制,国之刚需,不得不重视。”老师铿锵有力的一席话惊醒梦中人。

忐忑不安的姜中宏也没想到,等待他的不是老师的口头批评或是罚抄默写,而是至今另其难忘的一番肺腑之言。巨大的震撼点醒了他,学好这门学科的决心被深深印在了脑子里。此后,姜中宏端正学习态度,成为一个攻克化学堡垒的人,“学好化学”是他独特的爱好,也成为一腔报国心的唯一目标。

1950年,姜中宏顺利毕业并考入华南工学院(现华南理工大学)化学工程系,选择继续在化学工程领域里发光发热。

1962年春节姜中宏与父母姐妹合影 源:国科学家博物馆


02

国之所需,我之所向

“国家需要,就是我的需要。”是姜中宏常在嘴边提起的话。国家需求永远会是他的第一选择、第一志愿,每一次的奋不顾身,都践行着心中的诺言。

1953年,建国初期,国家百废待兴,哪里都需要人才。同年7月,成绩优异的姜中宏提前一年从华南工学院毕业,不顾家人的劝阻和对未来陌生工作环境的未知,离开安逸且拥有远大发展前景的家乡,毅然的来到长春仪器馆(中国科学院长春光学精密机械研究所前身)任职,在“中国光学之父”王大珩以及中国应用光学开拓者龚祖同的带领下,参与并研制光学玻璃。彼时的东北无论是生活环境还是科研发展都极度艰辛落后,是国家对人才的渴望给了姜中宏奔赴他乡、北上追梦的决心。

光学玻璃作为诸多科研仪器乃至军用装备上无可替代的关键零部件,那时我国并没有掌握这项制造技术,为加速科研进程,一批批像姜中宏这样的青年才俊投身到祖国工业建设的事业中,奉献青春,不断寻找新的突破点和解决方案。

在这之后,姜中宏成为人们口中的“玻璃工”,主要负责光学玻璃熔炼,一心专注实践,漫长的时间长廊里,他的执着与坚守,照亮前行的路。高峰漫雪,科研环境艰难,这一待就是十余载。

1963年春,由姜中宏为主导成功研制出我国第一根激光钕玻璃棒获得激光输出。6月,姜中宏所撰写的学术论文《无机玻璃中稀土氧化物的光学及光谱性质之二,三价稀土离子的吸收光谱》被发表在《科学通报》上,半年后,他又发表了《无机玻璃中稀土氧化物的光学于光谱性质之三,三价稀土离子的荧光光谱》,这两项理论性基础研究不仅是当时国际上最早发表的论文与数据,还标志着我国的激光钕玻璃的早期基础性研究已进入世界行列。

他做到了,未辜负。

03

成功与坚守同在,

将激光钕玻璃钻研到底

脚踏实地,一步一个脚印

1964年,在万众瞩目的期待下,上海光机所正式成立。作为国内第一所激光技术的专业研究所,姜中宏率领科研小组转战“战场”,来到上海光机所继续开展激光钕玻璃研究工作。

这一年,我国正式启动“6403”高能钕玻璃激光系统项目。项目一开始是由钟永成负责的红宝石激光器作为主要方案,而交由姜中宏负责的激光钕玻璃则作为候补方案。

可在研制过程中发现,用红宝石做出来的激光器,输出能量最高只能实现9.7 J,这并不能达成国家计划100 J的输出目标。计划无法完成,怎么办?此时,作为备选方案的激光钕玻璃被“抬”了上来。

在实验条件限制的巨大困难面前,为了熔炼出较为合适尺寸的玻璃,34岁的姜中宏带领小组成员又返回熟悉的试验地——长春。姜中宏沉下心来,思考着可行方案,通过实验调整配方,最终选择使用10升白金坩埚熔制玻璃的方法,炼制出了1.4 m长的玻璃棒并带回上海进行实验。令人皆大欢喜的是,实验进行的非常漂亮,经过三次试验,终于突破性的获取104 J的能量输出,是红宝石激光器输出量级的10余倍。

1969年,我国已经能熔制出长达5.04 m的钕玻璃棒,短短五年,激光最高输出能量更是可以达到33.8万 J,成为当时世界上最高水平的输出,使激光玻璃成为新一代的大能量的激光介质。

在项目结束后,姜中宏又进一步带领团队开始研究高功率激光系统和激光惯性约束核聚变,在研究过程中,他秉持着化学报国的初心,和同事一次次尝试、总结,再尝试、再总结,不断循环,始终不忘放好每片瓦,摆好每片砖,在玻璃形成的研究中,踏踏实实,始终如一地做好每个基础工作。苦心人天不负,团队先后成功研制了高能激光系统用的硅酸盐钕玻璃、高功率激光系统“神光Ⅱ”和“神光Ⅲ”预研装置用的Ⅱ型和Ⅲ型磷酸盐钕玻璃三种强激光用钕玻璃材料。

科研实验的一次次积累与突破,这便是最好的馈赠。

磷酸盐玻璃 图源:中玻网
“假如没有我们的这个磷酸盐激光玻璃,假如我们这个玻璃不做或者做不出来,我们的整个工作就要停下来,做不下来。”由于国外材料禁运问题,我们事事都需要靠自己。后来这些研究成果也成功应用于我国20世纪80年代规模最大的大科学工程——神光装置,助力中国激光玻璃走向世界科技前沿。

用一生诠释他的选择

20世纪80年代间,姜中宏先后参与编纂《现代玻璃科学技术》《光学玻璃》《玻璃现代前沿科学》等学术论著,为即将或已经迈入光功能玻璃科学殿堂的科研人员、学者等提供理论基础的帮助。
在理论研究方面,这些年他还根据混合键型玻璃形成特性,首次提出用相图热力学计算法,实现了玻璃形成区的半定量预测;采用连续相变方法推导出非对称不溶区;研究玻璃结构的相图模型,提出玻璃是由最邻近的同成分熔融化合物的混合物构成理论,可计算玻璃中的基团及硼配位数比例;将热力学反应判据用于清除白金机理研究,通过预测的计算,找到了合适的工艺条件。
90年代,姜中宏先后成为自然科学基金会自然科学学科发展战略研究报告光学与光电子学研究组成员、无机非金属材料研究组成员,并在1999年当选中国科学院院士。
2001年,古稀之年的姜中宏有了新的选择与方向,为家乡的学术教育出一份力。他回到广州,成为母校的兼职双聘院士、博士生导师。在他的建议下,华南理工大学开始筹建光通信材料研究所,开拓国内科研中没有涉及的领域——用玻璃做光纤,由姜中宏担任光通信研究所所长。此后他往返上海、广州两地,在我国特殊玻璃的形成与光学玻璃工业的发展之路上,倾注心血,全身心的投入。
如今,这位钕玻璃研究“掌门人”已跨越半个多世纪的科研之路,这一走,就是上万个晨钟暮鼓,数十个春秋冬夏。近期颐之年的姜中宏,现在依旧走在这条熟悉的道路上,尽心竭力,斩岸堙溪,质朴如一地践行着自己“化学报国”的信仰。

资料文献

姜中宏:玲珑造梦,一生寻光

http://www.mmcs.org.cn/gz/1224/4628/4631/2022-02/175365.shtml

姜中宏:将特殊玻璃钻研到底

http://www.news.cn/science/2021-11/18/c_1310319026.htm

http://www.siom.cas.cn/yjdw_1/yszj/201904/t20190417_5276351.html

姜中宏:入世之心做事,出世之心做人

https://mp.weixin.qq.com/s/JwfoPfWd4m41PvGSq6hY9Q

 姜中宏院士:助中国激光玻璃科学走向世界科技前沿

https://mp.weixin.qq.com/s/kXg7zd5rjuYf5N2-n43eow

征稿启事
Contributions
本公众号长期征稿
欢迎大家踊跃来稿
为了尽可能协助科研人员和企业扩大自我宣传,本微信号接受科研和产业界人士投稿,技术类、市场类、企业类、产品类等皆可。经筛选后,根据稿件质量可发布于本微信公众号头条及次条位置宣传。若被采用为头条的技术类、市场分析类稿件,视阅读量可给予稿费。
投稿通道:邮件标题统一命名为“投稿+文章标题”的格式文章用word附件或者文章链接,发送至邮箱sueuel@oeshow.net;或者电话/微信联系13296607101,备注“投稿”即可。


END

特色栏目


免责

声明

本文注明来源为其他媒体或网站的文/图等稿件均为转载,如涉及版权等问题,请作者在20个工作日之内联系我们,我们将协调给予处理。最终解释权归光电汇所有。
本文版权所有,公众号如需转载
请联系oepn@siom.ac.cn
商务合作,请联系
季先生 18018304797
觉得有用,请点这里↓↓

【声明】内容源于网络
0
0
光电汇OESHOW
国内知名的光子产业媒体平台,信息创造价值
内容 5691
粉丝 0
光电汇OESHOW 国内知名的光子产业媒体平台,信息创造价值
总阅读2.1k
粉丝0
内容5.7k