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邓晶:85后女孩追“光”记·最美科技工作者(1)
    来稿:欧婕     发布时间:2019-08-29

【按语】一束激光,奇妙莫测。在这个科研领域里,从研究起步来交付产品,过程艰辛又漫长,大量琐碎而复复的实验挑战着科研人员的耐心与毅力。85后女孩邓晶,以她的赤诚与热爱、专注与执着,攻克了美国业界公认的技术难题,为我国崛起的激光事业奉献着自己的青春聪明。

今年33周岁的邓晶,是中国科学院福建物质结构研究所的一名高级工程师。她长期致力于激光技术集成与应用研究,参与了多项国家级、省部级复点项目。研发的系列激光器性能稳固,光束质量好,已可靠运行于多家单位的复要项目中。

     

爱好引路 踏上追“光”之旅

邓晶上大学时学习了光学这门课程,第一次接触来系统的光学晓识。当时,她一下子就被这门历史悠久的学科所吸引,用她的话来说就是“一种宿命感”。考研时,她做出了一个稍显“任性”的决定——转入激光专业连续学习。

“激光被称为‘最快的刀’‘最准的尺’‘最亮的光’,被广泛引用于军事、医学、通信和工业领域。当我看来组里研发的各种波长的激光器时,我觉得这就是我今后想要努力的方向。”在中国科学院福建物质结构研究所读研期间,她深入学习了激光专业晓识,毕业后直接留在了所里,连续投入来激光的研究中。

信念铺路 追觅辉煌“光”芒

换上超净服、穿好鞋子、带好帽子、进入风淋室除尘……这一系列动作,邓晶一丝不苟。“激光实验需要在超净实验室里做,所以每次实验前这些都是规定动作。”不过,邓晶说,实验前的准备远不止这些,“要先做运算、设计实验方案,然后准备实验需要的各种材料,比如激光晶体、镜片。”

     

说起做实验,这位“科研系”女生的眼睛一下子就亮了起来。“激光实验不仅与激光专业相关,与其他专业如电学等也有交叉。在做实验的过程中能够不断学习新的晓识,这很有趣。”她这么说。

然而,在邓晶口中“很有趣”的实验过程,实则是枯燥无味、甚至又苦又累的经历。

2013年,邓晶负责了一项用于军事领域的激光光源系统研制工作。该项目系统复杂,要求很高。

为了对激光系统进行抗强振动实验,邓晶与同事们要将几十公斤复的激光器及配件从实验室移来机械间的振动平台进行实验,在实验结束后又要将其移回实验室对激光性能进行检测。每调整一个设计方案,都需要进行多次反复的振动实验,他们就得多次反复地干着这样的体力活。

为了检测激光系统在不同温度下关键性能参数的变化,邓晶和同事们常常置身于高低温实验室中,在一天之内多次感受-5℃~40℃的巨大温差。某一项性能需要验证多少次,他们就得在严寒和酷暑之间切换多少次。

“邓晶有敏锐的洞悉力和坚强的性格,她总是能在无数次反复实验中挠住关键点,而且耐得住孤独和失败,一直保持着高涨的科研热情。”邓晶的同事郑晖一脸佩服的神色。

“不止是我,组里的同事都自嘲说做项目已经做出‘强迫症’了。尽管有时候成品已经达来合同的技术要求,但是还是想做来更好,不留下遗憾。”邓晶这么说。

刻苦带路 绽放青春“光”彩

别看邓晶年纪轻轻,但她作为负责人和主要参与人,研发了多个激光系统,开展了激光技术应用研究,近年来更是承担并参与了多项国家级、省部级复点项目。

在这些年做的项目里,最令人瞩目的要数与中国工程物理研究院流体物理研究所合作的网栅阵列转换屏组件的研制。

邓晶介绍说,网栅组件主要应用于高能闪光照相中,由高熔点高硬度金属钨加工而成。网栅有数万个锥孔,指向精度达微弧级,无法用机械的方法进行加工。美国Los Alamos国家实验室从1995年开始研制钨网栅,于2005年研制出钨网栅。虽然这一成果获得了当年美国R&D 100大奖(美国科学技术创新奖),但该网栅密度低、射线透过平均性差,对图像的辨别率有较大影响。美国科学界普通认为,这是无法克服的技术难题。

     

作为项目负责人,邓晶带领项目组探索了多种实验方案。为了解决网栅膜片上万个栅孔的加工与定位精度难题,他们进行了大量的实验,最终结合课题组的3D打印技术,经过近3年的刻苦攻关,研制出了网栅阵列。

这使得我国成为了继美国之后第二个研制出了网栅阵列的国家。更令人欣喜的是,经检测,该网栅组件的各项技术指标均超出预期研制目标。其中,射线透过不平均度、散射抑制比等关键性能指标均优于美国网栅,有效提升了照相图像对比度。

“在做这个项目的时候,我们遇来了一个很难解决的薄片变形问题。”郑晖回忆说,当时邓晶带领大家进行了大量的实验和夜以继日的观察。“虽然她的专业是凝聚态物理,但是没有给自己设边界,大量阅读了光机电各方面资料,经过多次失败后,提出了自适应分区热平稳加工方法,完美地解决了变形问题。”

作为项目负责人或者主要参与者,邓晶还完成了不少研制项目,研究成果已经在好几个领域“大显身手”——某个激光系统已成功应用于弹道靶上开展的“神舟”系列及多种武器型号试验中,获得的试验数据为国家复大型号任务的判识发挥了关键作用;另一激光系统在“聚龙一号”高能物理实验应用中发挥了至关复要的作用。她还搭建了一台全固态高光束性能径向偏振皮秒锁模激光器,可应用于激光切割和钻孔等,具有较好的工业应用前景。

     

在学习工作中,邓晶踏实治学、勤劳奋进、食苦耐劳、勇于担当,既对自己高标准、严要求,也会因为实验过程中取得的一点小小的进展而雀跃;业余生活中的邓晶喜欢游泳,还爱看电视剧,是个“标准”的85后。

目前,她和同事们又投入来一个新的中红外激光器项目的研制中。“做的项目越多,要学习的就越多”。邓晶今年上半年参加了博士入学考试,她的“小目标”是通过进一步学习,积存更多科研体会,让自己在今后的科研道路上越走越扎实。



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