“世界看得更清晰了。”一個(gè)由中國(guó)科學(xué)院承擔(dān),名為“深紫外固態(tài)激光源前沿裝備”的中國(guó)自主研發(fā)項(xiàng)目6日通過驗(yàn)收,這意味著中國(guó)成為世界上唯一一個(gè)不僅能取得精密的深紫外光,而且還能將光源復(fù)制、應(yīng)用和推廣的國(guó)家??茖W(xué)家表示,這一總投入近4億元的科研項(xiàng)目,將推動(dòng)中國(guó)在物理、生命科學(xué)、信息工程等六個(gè)學(xué)科的突破,助力科學(xué)家沖擊諾獎(jiǎng)。
財(cái)政部投入近4億資金
此次通過驗(yàn)收的是一個(gè)龐大的科研設(shè)備平臺(tái),分成三個(gè)部分:核心是由四種物質(zhì)組成的特殊合成晶體(KBBF),在此基礎(chǔ)上,科學(xué)家研制出了可以打出深紫外光的激光源,最后,科學(xué)家研制出了8臺(tái)設(shè)備,用以接收深紫外光,進(jìn)行各類研究。
據(jù)項(xiàng)目工程總體部總經(jīng)理、中科院理化所研究員詹文山介紹,項(xiàng)目分為一期和二期工程,目前驗(yàn)收的為一期,國(guó)家財(cái)政部為之投入1.86億的專項(xiàng)資金。二期工程還將投入近2億元的專項(xiàng)資金。
“第一桶金給中國(guó)科學(xué)家”
據(jù)介紹,目前,這一系列裝備已經(jīng)開始走向產(chǎn)業(yè)化道路,8臺(tái)設(shè)備中的一臺(tái),準(zhǔn)備在河北廊坊的產(chǎn)業(yè)基地進(jìn)行初步產(chǎn)業(yè)化。對(duì)于今后產(chǎn)業(yè)化的方向,項(xiàng)目工程總體部總經(jīng)理、中科院理化所研究員詹文山表示,希望科研成果的第一桶金,留給中國(guó)科學(xué)家。
■ 電磁波譜
電磁波包括的范圍很廣,人眼可見的電磁波——可見光,只是電磁波中的一小部分。無(wú)線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線都屬于電磁波。它們頻率或波長(zhǎng)有很大差別,頻率等于光速除以波長(zhǎng)。不同的電磁波由于具有不同的波長(zhǎng)(頻率),才具有不同的特性。
深紫外光屬于不可見光,非常難取得,其光波波段比200納米還小,能量大,只能在真空中存在。
■ 釋疑
電力輸送領(lǐng)域或?qū)⑷〉猛黄?/p>
1 為何需要深紫外光?
有它才能研究自然界一半以上材料
為什么需要深紫外光?負(fù)責(zé)此次大型科研設(shè)備項(xiàng)目激光源設(shè)計(jì)的首席科學(xué)家、中國(guó)工程院院士許祖彥比喻說,這有點(diǎn)類似顯微鏡的升級(jí),在更高級(jí)設(shè)備幫助下,科學(xué)家可通過深紫外光更進(jìn)一步探索世界,“世界看得更清晰了。”
許祖彥表示,此前科學(xué)家得到的深紫外光的空間分辨率最高的只有20納米左右,但中國(guó)科學(xué)家研制的深紫外激光光源裝置,提高到3.9納米,“高了一個(gè)量級(jí),好多過去看不到的東西,現(xiàn)在都能看到了。”
科學(xué)家解釋,自然界中,有一半以上的材料,至今人們判斷不出其特征,因?yàn)檫@些材料只能在深紫外波段才能吸收光子,當(dāng)對(duì)其打入深紫外光后,就可以知道這些材料的性能。此外,一些物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)會(huì)在吸收深紫外光后發(fā)生變化,可以被科學(xué)家加以利用。還有一些微觀層面物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,如電子的自旋態(tài),也能通過深紫外光精確探測(cè)。
2 中國(guó)如何取得突破?
獨(dú)創(chuàng)技術(shù)研制出關(guān)鍵晶體
成績(jī)的取得,和該項(xiàng)目的兩位首席科學(xué)家,中科院院士、激光源專家陳創(chuàng)天及中國(guó)工程院院士、晶體專家許祖彥的努力分不開。
項(xiàng)目工程總體部總經(jīng)理詹文山說,國(guó)際上只能將晶體長(zhǎng)到零點(diǎn)幾毫米的厚度,唯獨(dú)陳創(chuàng)天教授將之生長(zhǎng)到適合的3毫米厚度。
此外,晶體還需要特殊的角度發(fā)生折射,這就需要“粘”上一個(gè)棱鏡。“很多辦法都不行。”許祖彥說,“突然某一天想起來,可以不用任何膠,把晶體磨得特別平滑,直接讓晶體之間原子接觸,后來就成功了。”這項(xiàng)技術(shù),獲得了世界專利。