合众之力薪火传魂
时间：2022-08-20 17:45:05 来源：千叶帆 本文已影响人
专家简介：
胡丽丽，中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光单元技术中心主任研究员，中国硅酸盐学会特种玻璃分会理事长。长期致力于稀土掺杂玻璃发光性质和激光玻璃工艺研究，她先后领衔团队进行激光钕玻璃的连续熔炼及批量生产关键技术攻关，引领N31和N41等型号磷酸盐激光钕玻璃走向技术成熟，打造出一支有凝聚力、有学科优势的特色品牌团队。作为项目负责人，她陆续承担了包括国家科技重大专项、“863”计划和国家自然科学基金等国家及省市级重点研发项目，并凭借出色的研发成果荣获2016年度上海市技术发明奖特等奖、2017年度国家技术发明奖二等奖等。现已指导研究生毕业30余人，获得授权专利10余项，参与一部专著《光子学玻璃及应用》的编写。
单独拎出激光或者玻璃，相信大多数人并不陌生，那么当激光与玻璃协同登上科技舞台又该是以怎样的画面出现呢？
2018年1月8日，在庄严肃穆的人民大会堂举行了2017年度国家科学技术奖励大会，凭借“大尺寸高性能磷酸盐激光钕玻璃批量制造关键技术及应用”项目，胡丽丽及其团队被授予国家技术发明奖二等奖。激光钕玻璃，一种含有稀土发光离子——钕离子的特殊玻璃，能够在一定条件下产生激光或放大激光能量。它作为目前人类已知的地球上能够输出最大能量的激光工作介质，被称为激光器的“强心脏”，在激光约束聚变装置中发挥着不可替代的作用。
在我国，激光钕玻璃是真正的“零基础”创新。具有丰富从业经验的胡丽丽这样说：“在任何场合我都必须强调，没有国家的支持，没有三代人的共同努力，我们今天不可能成功。”在胡丽丽看来，激光钕玻璃研究是同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”）一起成长起来的，是国家大力扶植、一代代人倾注心血缔造出的宝贵结晶。从最初的坩埚熔炼到如今的连续熔炼工艺，从一年几十片到年产一千片，从满足国内应用需求到迈向国际市场……饱经风霜的30年，这是岁月的积淀，也是用时间和精力堆积的量变所创造的质的飞跃。毫无疑问，以胡丽丽为首的钕玻璃团队用一块激光钕玻璃争取到了国际话语权，而这块玻璃所拥有的紫红色光芒必将会闪耀得更长、更远。
灼灼的紫红色
上海光机所始建于1964年，而激光钕玻璃的研制工作也该从那时候算起。
在干福熹院士和姜中宏院士等老一辈科研人员的引导下，上海光机所的激光钕玻璃研制已经历经了三代：第一代是用于高能激光系统的硅酸盐钕玻璃；第二代是用于高功率激光聚變系统“激光12号实验装置”的N21型磷酸盐钕玻璃；第三代是为“神光Ⅱ”和“神光Ⅲ”原形装置研制的N31型磷酸盐激光玻璃。从熔制工艺来看，经历了坩埚熔炼技术到连续熔炼技术的跨越。“从坩埚熔炼到半连续熔炼，再到连续熔炼，这其中的生产效率有了大幅度的提升。”胡丽丽说道。
只不过这次提升的过程粗略算下来，却是长达10年有余。
2001年，胡丽丽接过激光钕玻璃课题研究的接力棒，但由于当时的她长期以玻璃基础研究为重心，缺乏激光钕玻璃相关的工作经验而并不被外界看好。秉承着从基础抓起、掌握规律、控制过程的理念，她以理论和技术出发用最短的时间将质量体系和工艺流程的工作理顺。为了可以从根本上了解问题原因，找出症结的关键所在，她提出将经验控制转化为主动控制的指导理念。“以往来说，技术人员大都单凭经验进行判断，无法应对各式各样状况的发生。只有把问题的根源揪出来才能彻底解决问题”。
巩固坩埚熔炼技术，稳扎稳打地走完第一步，紧接着更为艰巨的任务落在胡丽丽肩头。2005年，为响应国家科技发展重大需求，打破国外对我国激光钕玻璃连续熔炼技术的封锁，胡丽丽带领团队在国家重大科技专项基金、中国科学院重要方向性项目资金的支持下，积极开展激光钕玻璃连续熔炼工艺的技术研究。“钕玻璃的连续熔炼技术要求极高，可以称得上挑战了光学玻璃的极限。国际上，只有美国利弗莫尔国家实验室联合德国SCHOTT和日本HOYA两大国际顶级光学玻璃公司攻克了该技术。”胡丽丽表示，被誉为美国国家点火装置（世界最大钕玻璃激光装置）7大奇迹之首的钕玻璃连续熔炼技术，因涉及到前沿科学基础研究、国家安全建设等，一直被西方发达国家严格把控技术关卡。激光钕玻璃产品也对我国实施禁运。这也就意味着亟待发展的连续熔炼技术毫无根据可寻，要创新，一切必须自行摸索。
胡丽丽说，那时候团队没有人了解玻璃的连续熔炼技术，学习连续熔炼工艺技术、将激光钕玻璃性能指标要求与熔制工艺特点结合到连续熔炼工艺环节中，明确关键单元技术，并进行单元技术研究成为工作的始发点。此外，大家积极向书本学习，并尽可能地多渠道汲取相关信息，常常是听说某同事的同学或亲朋从事一线玻璃熔制工作，便去咨询请教，想要从中找出对激光钕玻璃连续熔炼工艺研究有价值的信息。“一路走来，非常感谢国内同行包括国际友人对我们的帮助和支持”。胡丽丽至今印象深刻，当她前往南京的一个玻璃制造厂实地取经学习的时候，陪同的总经理看她是位女同志特别强调了一句，“做玻璃可是一个高温的过程，很辛苦的”。
难啃的骨头总有人要啃，辛苦的工作也总有人得做，正是抱着这样的心态，胡丽丽一边看书、翻阅资料补充连续熔炼的理论知识，一边积极争取机会到一线玻璃工厂去勘察学习。准备阶段之后，试验真正的开始没有想象中那么轰轰烈烈，用最简易的彩钢板为材料，工人们搭建了一个500平方米左右的工棚，就是在这个冬日严寒刺骨、夏天酷暑难耐的简易工棚里，团队开始了激光钕玻璃连续熔炼技术的攻关。由于大尺寸的激光钕玻璃十分娇气，一开始在隧道窑退火时不时便会炸裂，胡丽丽情急之下请来外援专家，但专家的一句“解决不了”却让当时现场所有人陷入了沉默。
