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提前布局,突破封鎖|紅外探測器的自主創(chuàng)新之路


  來源: 中國科學(xué)報 時間:2024-09-09 編輯:清風(fēng)
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文 | 《中國科學(xué)報》 見習(xí)記者 江慶齡 記者 徐可瑩


1951年初夏,“戈登將軍”號海輪從美國舊金山碼頭出發(fā),駛向中國。當(dāng)祖國大陸在眼前逐漸浮現(xiàn),甲板上一個年輕人眼噙熱淚:“祖國,您的游子終于回來了!”

這位對祖國母親日思夜想的年輕人,便是日后成為中國半導(dǎo)體及紅外學(xué)科奠基者、引路人和中國科學(xué)院院士的湯定元。

往后很多年里,每每有人問他“為什么放棄那么好的科研條件回國”,湯定元的答案只有一個——為振興中華盡自己的綿薄之力。


寫給元帥的三封信


現(xiàn)代紅外科學(xué)技術(shù)研究起步于20世紀(jì)40年代的德國。二戰(zhàn)后,德國紅外技術(shù)研究中斷,相關(guān)成果成為美國和蘇聯(lián)的戰(zhàn)利品。由于紅外技術(shù)最初主要應(yīng)用于軍事,美國長期在保密條件下開展相關(guān)研究,直到1959年9月才首次公開發(fā)表部分研究進(jìn)展。

湯定元是新中國成立后第一批歸國的留學(xué)生之一?;貒?,他來到中國科學(xué)院工作,以半導(dǎo)體光學(xué)及光電性能為研究方向。

那時,國內(nèi)對于“紅外探測器”還處于認(rèn)知啟蒙階段,技術(shù)研究更是一片空白。就連湯定元本人也僅僅是“聽說它很重要,但不知道重要在哪里”。

但時刻關(guān)注國際前沿的湯定元知道,紅外技術(shù)是一項必須跟進(jìn)的新興技術(shù)。他帶領(lǐng)項目組在國內(nèi)最早開展硫化鉛紅外探測器研究,“開展硫化鉛等紅外探測器的研究”被列入了“十二年科技規(guī)劃”。

為響應(yīng)黨中央“向科學(xué)進(jìn)軍”的號召,湯定元提出,科學(xué)研究要基于國家實(shí)際,面向國家的現(xiàn)實(shí)需求;中國科學(xué)院不僅要做機(jī)制研究,也要承擔(dān)產(chǎn)品的試制甚至生產(chǎn)任務(wù)。

1958年,湯定元給時任國防科學(xué)技術(shù)委員會主任聶榮臻元帥寫了一封信,力陳紅外探測器對于國防及經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要性。很快,紅外技術(shù)的研究任務(wù)被正式提出。

但不久后,由于經(jīng)濟(jì)困難,國內(nèi)很多研究被迫停滯。憂心忡忡的湯定元再次致信聶榮臻:“紅外技術(shù)研究是大有發(fā)展前途的,不能讓它中斷,但也不能搞‘一窩蜂’,要聚散為整,集中全國的科研力量進(jìn)行攻關(guān)?!?

在他的倡議下,國家將紅外技術(shù)和應(yīng)用光學(xué)并列作為我國科研發(fā)展重點(diǎn)。中國科學(xué)院決定整合院內(nèi)紅外研究力量,并在1964年年初進(jìn)行了布局調(diào)整——將昆明物理研究所及中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所(以下簡稱上海技物所)轉(zhuǎn)為紅外技術(shù)研究專業(yè)所,同時將中國科學(xué)院物理研究所和中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所紅外方面的工作分別調(diào)整到這兩個所中。

肩負(fù)著“使上海技物所工作全面轉(zhuǎn)向紅外技術(shù)”的重任,湯定元同十余位同事共同前往上海技物所。

在早期的探索階段,美國送來了“禮物”。1965年,一架美國戰(zhàn)斗機(jī)在我國境內(nèi)被擊落,殘骸中有機(jī)載紅外探測器等部件。湯定元獲悉后,再次致信聶榮臻,懇請由上海技物所承擔(dān)該戰(zhàn)斗機(jī)同類型紅外雷達(dá)的研制任務(wù),他的信心和決心再次得到支持。

從此,一部扎根于上海技物所的紅外傳奇徐徐展開。


湯定元(左二)在實(shí)驗室與學(xué)生交流科研進(jìn)展。


沖向藍(lán)天


上海技物所紅外技術(shù)的生根發(fā)芽還離不開一個人——中國科學(xué)院院士匡定波。

在上海電子學(xué)研究所紅外技術(shù)研究室工作期間,匡定波和同事接到一項緊急任務(wù)——研制出一種微波雷達(dá)以外的夜間飛機(jī)探測技術(shù)。后來,匡定波轉(zhuǎn)入上海技物所工作,這項任務(wù)也隨之移交至上海技物所。

研制過程中,匡定波深刻認(rèn)識到探測器作為紅外裝置“心臟”的重要性,“要做紅外裝置,首先要有紅外探測器”。

沒有任何資料可借鑒,也沒有像樣的儀器設(shè)備,團(tuán)隊下了很大功夫,終于了解到上海自動化儀表廠和中國科學(xué)院上海冶金研究所(現(xiàn)中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所)有人在研究,便專門派人去學(xué)習(xí),再回來自己做。

有了探測器,自主研制紅外裝置就有了可能。慢慢地,團(tuán)隊做出來的探測器可以接收到2米外一根點(diǎn)燃的衛(wèi)生香的信號了,再往后,10米、70米……最終,我國首套用于殲擊機(jī)的紅外探測裝置在上海技物所誕生!

20世紀(jì)60年代,上海技物所還參與了另一項重大任務(wù)——研制搭載于“東方紅一號”人造衛(wèi)星的紅外敏感光學(xué)探頭。

“東方紅一號”人造衛(wèi)星發(fā)射升空后,紅外探頭傳來了清晰的信號。自此,我國自研航天用紅外器件的實(shí)力得到證實(shí)。


拔“碲”而起


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