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朱健强:让“神光”照耀祖国大地

2018-12-04 15:11:30  来源:科技日报  责任编辑:超越无限

科学精神在基层

  今年已是朱健强在光学领域耕耘的第25个年头。一提到他,学界很多人都会想到大型激光装置“神光Ⅱ”——它在10亿分之一秒瞬间发射的光功率不亚于全世界电网发电功率总和。从2001年验收至今,它已安全运转了17年。

  这道“光”照亮了这位中国科学院上海光学精密机械研究所(以下简称上海光机所)研究员的成长道路,也是他前进的指引。

  采访朱健强时,正赶上国家副主席王岐山莅临上海光机所。刚刚完成迎接、汇报工作的朱健强,匆匆喝了一口水,然后转头对记者说:“来采访我呀,其实我也没做什么。”

  实际上,朱健强是光学领域的大家,长期从事高功率激光驱动器的研究工作,攻克了无数的技术和工艺难题;他也是一位悉心育人的师者,先后培养了60余位博士研究生。

  结缘“神光”,打造国之重器

  朱健强师从光学和激光专家、中国科学院院士邓锡铭和上海光机所研究员陈绍和,并于1993年取得博士学位,研究方向是啁啾脉冲放大技术。毕业后朱健强留所工作,他参与的第一个重大项目,就是众人瞩目的“神光Ⅱ”工程。

  “神光Ⅱ”工程寄托着几代科学家的能源梦。地球上聚变能源的原料异常丰富,1000立方米的海水含有的聚变能量相当于全球化石能源的总和,若将其在受控情况下释放出来,可供人类使用上千万年。研制这一大型激光装置,是科学家探索新能源征途上的一个里程碑。

  1994年,“神光Ⅱ”研制工程启动之时,30岁的朱健强担任了“神光Ⅱ”研制项目的工程工艺组组长。对一没有实践经验、二没有独立完成项目设计经历的朱健强来说,这是他人生中最艰苦的3年。

  那时的朱健强几乎没有节假日,图书馆和试制车间成了他最常去的地方。通过不断学习与摸索,他在全国率先提出在“双通”放大器中利用光楔实现不等间距的组合设计;后又独立解决了组合口径中不等间距光轴的匹配难题……在他的带领下,“神光Ⅱ”的机械结构一改以往装置的复杂繁冗,不仅成本大大降低,很多关键技术性能也超过了原定指标。

  2001年12月,“神光Ⅱ”顺利通过验收。从此,我国有了世界上仅有少数几个国家才具备的大型激光器实验装置。

  这位学者从未停下前进的脚步。朱健强先后主持研制了代表中国最高技术水平的三大激光装置,承担国家级专项课题20余项。在研制高功率激光装置的过程中,他带领团队解决了高效放大、高光束质量和高负载能力等瓶颈技术问题,形成了大型激光装置工程与核心工艺、高光束质量控制和数字化反馈调控等特色研究方向。

  善于思考,将光学与机械融合

  2001年,37岁的朱健强被任命为上海光机所所长。虽然工作重心转向管理,但这并没有影响他对科研的热情,他经常白天行政、晚上科研。

  虽然生活变得异常忙碌,但朱健强依旧保持着反思科研工作的习惯,将光学与机械进行学科一体化建设,就是他钻研的结果。

  1994年朱健强赴美国参加学术会议,期间他偶然看到一份资料,了解到将光学与精密机械二者结合才是真正意义上的光学工程。从那时起,“如何使光学与精密机械产生关联”这类问题就成了他常常思考的内容。

  “要实现一个光学功能,不仅要设计好这个光学功能,还要有结构支撑的壳体,只有将二者结合才能称之为仪器。”朱健强说,“以前的光学功能与机械结构设计由两人完成,设计理念总会有一定的偏差,如果由一个人完成会更好。”

  在研制“神光”系列装置时,朱健强开创了国内精密光学机械一体化的学科,形成了从动态分析到系统频响的一体化光机结构理论体系,构建了光束动态模型和高精度光束指向控制的光机结构分析方法,建立起了光束模态耦合系统分析方法。

  悉心育人,喜欢与学生面对面交流

  朱健强不仅是一名科研工作者,还是一位师者。他说一个组织最核心的竞争力是人才,“有了人才,就没有做不成的事”。

  “科学技术是需要传承的,传承对问题的看法和思考角度。”他常对学生进行实践教育,“你们不仅要会写文章、推公式,更要成为能解决实际问题的技术型人才”。

  数十年间,朱健强先后培养了60余位博士研究生。“其实,培养学生就像栽树。”他望着窗外的参天大树说,“年轻人需要一个慢慢成长的过程,要对他们进行不断引导、督促,激发他们的潜能,每个学生都是可塑之才。”

  朱健强很喜欢与学生面对面交流,有时是一对一讨论,有时是全课题组的学术讨论。“有些问题我也不清楚,大家一起讨论能激发出更多、更好的想法。从某种意义上来说,学生是我知识的延伸,也是我能力的延伸。”他说。

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