化学激光五十年发展历程感悟

光山新闻网 林晓舟 2019-08-06 10:42:25
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化学激光五十年发展历程感悟  
 

金玉奇

中国科学院大连化学物理研究所(以下简称化物所)的化学激光研究开展了五十多个年头,从白手起家,到我国HCl化学激光首光;从坚持“非共识”创新,到成功研制我国第一台HF/DF化学激光器,再到成功研制我国第一台氧碘化学激光器、特殊HF/HBr化学激光关键技术突破,化学激光研究实现了从无到有、从小到大、从弱到强,由理论基础研究到关键技术攻关,再到技术集成,不断突破、不断升级、不断超越。这一路走过的历程值得我们去深深感悟。

国家任务的需求是我们的选择

化物所从成立之初,科研方向一直面向国家重大任务需求,“急国家之所急、想国家之所想”。

1960年7月,美国科学家梅曼制成了世界上第一台红宝石激光器;1961年,加拿大科学家Polanyi首先提出了通过化学反应产生振转布局反转实现红外化学激光的设想。在西方国家开始探索利用激光作为各种光武器的背景下,毛主席对激光进行了专门的批示:“死光,搞一批人专门去研究它,要有一小批人吃了饭不做别的事,专门研究这个。”

1962年,化物所成立了化学激光研究小组,在化学激光基础知识薄弱、国际上对我国封锁前沿科技、激光相关仪器设备少之又少的重重困难下,开始了化学激光的探索研究。终于在1966年,成功研制出我国第一台利用光引发的化学能泵浦HCl化学激光器,比美国科学家Kasper和Pimentel造出世界上第一台脉冲HCl化学激光器,仅晚了两年。

为了使化学激光器能量更大、质量更好、效率更高,化物所开始转入燃烧驱动的化学激光研究,这预示着化物所正式踏上了我国高能化学激光研究新征程。

1973年1月化学激光研究室成立,1974年成功研制出我国燃烧驱动连续波高功率HF/DF化学激光器。在研制化学激光的同时,研究室十分注重化学激光的机理和基础理论研究。上世纪80年代,化物所率先开展了新“泵浦”反应和分子碰撞传能动力学方面的研究,以此为基础,开创了我国分子反应动力学研究领域。

由于HF/DF化学激光波长较长,研究室又转向短波长化学激光新体系的探索研究,在1982年成功研制出我国第一台氧碘化学激光器,拉开了我国高能短波长氧碘化学激光研究的序幕。为了将高能化学激光研究进行到底,研究室想方设法节省开支,并向中科院借钱开展科研工作,直到1986年,国家启动重大科研计划,氧碘化学激光项目列入国家重大任务发展计划,才迎来了我国高能氧碘化学激光发展的春天。

1994年,化物所成功研制出超音速流动的连续波氧碘化学激光器,使激光器体积效率有了量级的提高;1995年,研制出新一代氧碘化学激光器,光束质量因子?茁<10,这使得我国高功率氧碘化学激光技术进入世界先进行列,仅次于美国。同年,成功完成了初级技术综合演示试验,160余次试验中,成功率100%,这对于化学激光走向应用具有重要里程碑意义。1998年,化学激光研究团队又开始新一轮联合试验,最终获得圆满成功,受到国家高度重视。

多年来,化物所在不同任务发展的带动下,夯实了以物理学、光学、化学、化工、流体力学、分子反应动力学为代表的多个学科基础,化学激光研究迎来了全面发展的新局面。

协力攻关、矢志奉献是我们的传统

几代研究人员在化学激光研究领域的矢志奉献,使化物所的化学激光研究成果创造了多项国家第一,填补了国内多个空白,许多成果达到了世界领先水平。这些是对化学激光研究人员奉献精神的最好褒奖。