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“超级显微镜”里的青春之歌

科普小知识2022-07-11 10:29:11
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2010年前,东莞市大朗镇的平凉村还是一片荔枝林,与世隔绝,无人居住。如今,荔枝林已经成为中国第一个和世界第四个脉冲散裂中子源的所在地,拥有国内外熙熙攘攘的科研工作者。

十年来,从荔枝林到科研高地,这一壮丽的转折离不开一群充满斗志的年轻人——中国散裂中子源建设团队。4月28日,这支70%以上的年轻队伍赢得了第24届“中国青年五四奖章团”。

“超级显微镜”里的青春之歌

中国散裂中子源团队(由中国科学院高能研究所东莞分院提供)

从“门外汉”到技术骨干

2009年,当张玉良加入散裂中子源项目时,他刚刚毕业,是通信工程专业的硕士研究生。他第一次听说散裂中子源时,立刻被吸引住了。

散裂中子源被称为“超级显微镜”。它是通过中子散射探索微观世界的工具。它可以用来研究材料的微观结构,从而成为支持基础研究和高科技发展的有力工具。

张玉良参与了加速器控制系统的建设,可以说是加速器的“中枢神经”。

作为加速器控制专业的“门外汉”,张玉良在中国科学院高能物理研究所(以下简称高能研究所)前辈的指导下,迅速掌握了加速器的相关专业知识,并迅速成长为技术骨干。也从那时起,张玉良的工作节奏变得紧张起来。在施工的高峰期,他和整个控制小组不得不每天工作十多个小时。

2017年8月28日,中国散裂中子源首次成功瞄准,装置主体工程顺利完成。张玉良紧张的神经终于放松了一点。张玉良清楚地记得前一天,控制小组度过了一个紧张的夜晚。

8月27日晚上7点,张玉良走在回家的路上,突然接到一个电话:“定时系统的信号源有问题!”张玉良脑子里“嗡”了一声,什么也没说,转身往回走。在加速器的“中枢神经”中,计时系统相当于整个系统的“节拍器”。如果一个节拍错了,整个系统就会混乱。张玉良和他的同事们赶回来检查错误,最终在晚上11点多正确地解决了问题。在办公室胡乱睡了一夜后,张玉良第二天一早又赶到了现场。直到拍摄成功,悬着的心终于放下了。

“超级显微镜”里的青春之歌

2017年8月28日,中国散裂中子源首次成功瞄准并获得中子束(由中国科学院高能研究所东莞分院提供)

今天,我国的散裂中子源加速器已达到100千瓦束流功率的设计目标,比原计划提前了一年半,并已实现稳定运行。中国科学院高能研究所东莞分院也成立了加速器技术部操作小组。伴随着中国的散裂中子源长大的张玉良,也成为了加速器技术部的助理主任。

“在过去的10年里,我和我的团队逐渐从年轻走向成熟,并将在以后承担更多的任务。”面对未来将加速器束功率提升至500千瓦的任务,张玉良充满信心。

积累中的创新与突破

2010年,乐康获得中国科技大学同步辐射与应用博士学位,并参与中国散裂中子源项目建设。加入团队后,乐康在最短的时间内承担了通用粉末衍射光谱仪的相关工程建设任务。

多年来,从谱仪的物理设计和工程设计到最终的工程实现,康乐参与了整个过程,积累了中子谱仪物理工程改造、机械设计、安装调试的丰富经验。

回顾通用粉末衍射谱仪建成的岁月,作为中国散裂中子源合作谱仪工程项目部的总机械工程师,这位再造者会不由自主地露出一个骄傲的微笑。

在光谱仪建设过程中,他的团队成功地开发了一个个自主创新的设备。例如,为了节约成本,这个在材料科学方面只有一个主要背景的团队在一年多的时间里一直在努力工作,并与东莞理工学院合作开发用于中子吸收的碳化硼陶瓷片。在一年多的时间里,他们相继克服了材料开发和工艺准备方面的困难,最终将碳化硼陶瓷片的成本降低到原来成本的五分之一。

目前,包括通用粉末衍射光谱仪在内的三台光谱仪已经稳定运行,新的光谱仪建设任务落在乐康肩上。"我将把我的一生献给我负责的最好的工作。"乐康表示,从现在到未来两三年,作为机械总工程师,他将负责合作光谱仪项目的机械设计、加工、制造和安装,并可能在之后立即参与散裂中子源二期工程的建设。

这些工作使娱乐更加令人兴奋。“每个光谱仪都有不同的工程要求和困难。有必要根据积累的经验和新光谱仪的特点进行技术研究和突破。这是一个不断创新、突破和不断学习的过程。”乐康说。

“超级显微镜”里的青春之歌

2014年10月15日,中国散裂中子源的第一台设备——负氢离子源下的隧道安装完毕(由中国科学院高能研究所东莞分院提供)

团结和实用主义代代相传

2018年8月,散裂中子源通过国家验收,正式投入运行。通过自主创新和集成创新,散裂中子源建设团队先后攻克了25Hz交流磁体、探测器等多项关键技术,设备国产化率超过90%。

在这个团队中,超过70%的35岁以下的年轻人。作为该项目的总指挥,中国科学院院士陈和生见证了这些年轻人的成长。“今天的年轻人与我们这一代人大不相同,但我很高兴看到老一辈人的精神已经过去,年轻人正在快速成长。”陈和生说。

在陈和生看来,科学仪器的建设和运行往往涉及数百人。一个环节的任何问题都会导致整个系统瘫痪。这要求参与科学仪器建设的科学家和工程师实事求是、务实严谨、团结协作、乐于奉献。

对于建筑队的年轻人来说,老一辈的科学精神正是他们最珍惜的。

尽管遭到家人的反对,张玉良还是放弃了另一份提供北京户口的工作,去寻找散裂中子源。然而,他从未后悔自己当初的选择:“散裂中子源团队是一支专业、敬业、团结、充满活力的团队。每个人都不会互相扯皮、搪塞和合作。不同职业的人在聊天时经常会碰撞到智慧的火花。”

“我们的团队充满了活力、活力和突破精神。对我来说,在这个团队工作是一件非常幸运的事情,因为在这个平台上,我们可以发挥我们的特殊技能,不断学习和提高。”乐康说。

通过中国的散裂中子源,研究所成功建设了一支高水平、专业、经验丰富的科学、工程和管理团队,成为粤港澳*地区科技创新中心的宝贵资产。

对于“中国五四青年奖章”的荣誉,散裂中子源团队的年轻人表示,这是对他们过去工作的认可,也是对他们未来工作的激励。他们将继续努力工作,不辜负国家提供的广阔舞台,做好基础研究平台建设,为国家科技发展谱写青春之歌。