我的高压缘

作者: 陈良辰

来源: 中科院物理所

发布日期: 2018-07-08 12:23:15

文章回忆了作者自1957年考入北大物理系到2018年在物理所从事高压物理工作的经历,详细介绍了高压研究室的发展历程、科研成果及人员贡献。

我自1957年考上北大物理系来到了北京,已过去了61个春秋。从1963年毕业分配到物理所也有55年了,一直从事和高压有关的工作。有趣的是我在大学时,就和高压结了缘。北大物理系原有理论、半导体、光学、金属、磁学五个专门化。

1960年,物理系曾经试办高压、低温、高温(热物理)等新的五个专门化,当时我们理论班抽调10人分别到这三个新专门化,我刚好被分配到高压专门化,当时一边学习基础课,一边进行专门化的训练和建设,但高压专门化由于条件不成熟,于1962年停办,这样我们几个又转到了金属专门化继续学习直到毕业。想不到毕业后来物理所,又是从事高压室工作,可以说一辈子都与高压打交道,为高压物理而奋斗。

1963年的物理所六室,是由晶体室的高压组与物化分析组的电子显微镜小组合并组建成的国内第一个高压——金属研究室。钱临照任室主任,何寿安任副主任,下设3个研究组:研究金刚石合成和高压物理的601组,担任国防任务的602组,用X射线和电子显微镜研究金属物理的603组。由于钱临照当时已在中国科大工作,研究室负责人主要是何寿安,何先生是全所闻名号称“金手”的实验物理学家。我分配到603组,组长杨大宇。

这个组有早几年分配来的大学生赵毓玲、张国华、徐济安、郑彬昇,有实验员陈希成、傅广发、江樟荣,实验设备有当年民主德国皮克总统送给中国的电子显微镜,钱临照从英国带来的X光机等。杨大宇、张国华、陈希成从事电子显微镜工作,徐济安、赵毓玲等用X射线衍射研究体心立方难熔金属的结构和缺陷。当时我的工作除了总结文献,就是由何先生指导建立一台转靶X光机,因为高压需要强功率的X光光源。

高压、低温是那时物理所的两大实验技术特色和支柱,4×200吨压机和氢、氦液化器就是物理所的品牌。当时“自己动手、自力更生”的口号深入人心,不用说自行研制的科学仪器,就连何先生每天上班骑的摩托车也是他亲手用自行车改装的。那时的物理所工厂,真是“麻雀虽小五脏俱全”,车铣磨刨加工、玻璃水晶制作、热处理和油漆等样样都行。六室还有吕伯超、曹彬等专用的加工组,以配合加快科研进度。

高电压瓷头由邻居科仪厂支援,真空系统有搞电镜的同事示范,何先生还亲自指导在北京变压器厂的高电压试验。在如此完备的条件下,从设计、加工、安装、调试到研制成功出光,只用了一年时间。我们还根据物理所的研究特色,对铝单晶、红宝石、人造金刚石、铌—锆合金丝、镓等样品进行了照相试验。设备结构简单紧凑、焦点可调,最小焦点为5×0.6 mm2,管流达50 mA,比功率为667 W/mm2。

“转靶X光机的研制”1966年初还参加了中科院1965年度成果展览。

1965年,东北物理所王文魁、沈中毅、焦正宽等调入603组,增强了金属物理的研究力量。这年后,从事金属物理研究的603组开始将工作重点转向超导材料研究领域,开展了铌钛、铌三锡、钒三镓等超导材料物性、结构及制备等的研究。

从行政上来说,当时的六室还有个化分组,在业务上是独立的,承担物理所的化学分析工作。组长张干南,成员有程建邦、郭照斌、张立康、吕佩德、张庆沾等。高压室的人造金刚石、金属触媒、超导材料及各类晶体等样品成分都是用化学分析得到的。他们的工作特点是服务全所科研工作,默默为物理所各实验室做好技术支撑,但出成果时往往很少能提到他们,这就是他们的奉献精神。

这里还想说说我们六室的复员军人。

与物理所其他实验室一样,从1958年到20世纪70年代陆续分配来几批复员军人,他们中除了做支部书记等党政工作以外,有的直接参加实验室工作,成为各课题组的中坚力量。早期的有成向荣、孙振学、傅广发、江樟荣、张庆沾、曹传华等,这些同志有的一直为物理所努力工作到退休。

1974年,由于聚晶金刚石在应用开发和经济效益上取得进展,601组分配来15名转业战士,他们是张军、张宝惠、熊季午、陈景章、杨弈娟、张红兵、张卫平、刘宇明、李大建、赵中新、时东陆、聂建军、鲁元湘、丁新民、胡云鹏,他们在科研上都发挥了很大作用。

他们中有的成为实验室、工厂、所机关等部门的骨干,有的继续读了大学,后来走上院部机关、国家奖励办等国家重要工作岗位,甚至有去国外深造进了美国阿贡实验室并有所成就。

最后再说说聚晶金刚石的应用开发,从1980年底研制成功拉丝成品模用生长型多晶金刚石后,一方面在核工业部国营232厂试生产,另一方面由程月英、唐汝明等在物理所进行小批量生产,取得了一定的经济效益。

后来这部分工作和人员连同3150吨、5000吨大压机转到物理所开发公司。刘世超、俞立志、张宝惠等又发展了烧结型多晶金刚石的新品种,由于成本低,小批量投产后一段时间内在全国供不应求,获得了显著的经济效益。1994—1995年的年销售额均超过百万元,且有少量出口。此外,根据金刚石拉丝模的市场需求,公司与物理所工厂合作,办起了金刚石拉丝模车间。

使用公司的金刚石聚晶作为拉丝模模芯,制造出成品拉丝模对外销售。

20世纪70年代研制的3150吨和5000吨预应力绕带式压机,用于人造金刚石合成和高压研究。以上点滴回忆和介绍作为物理所建所90周年纪念,特此附上高压科研成果获奖项目(1963—1999年)和高压研究室(六室)人员名单,以怀念在高压研究室(六室)共同为物理所作出努力和贡献的人们。

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