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用智慧托起神光“小太阳”

来源: 发布时间:2013-06-17【字体:

在中科院金沙电子游戏有一台用于研究激光“打靶”来激发热核聚变的巨大激光器——神光Ⅱ装置,俗称“小太阳”,是世界上为数不多的高功率激光实验装置。这里也是上海市激光学会的科普教育基地。
  随着研究的深入,神光装置不断发展。近两年,它的驱动器装置升级已进入最后紧张的进场安装工作。实验室的支撑团队——十几位技术工人正忙于精密调试。他们通过自己的智慧和双手,把初加工完成的单元器件调试为达标的器件,将科学家设计出的图纸变成实实在在可靠可用的装置。尽管他们自称只是个“拧螺丝的”,可离开他们,科学家的设想再好,也只停留在图纸上。
  
对光栅,一座山头翻出一粒沙
  这十几位技术工人都毕业于光机所工厂的技校,在实验室摸爬滚打多年,各有特长。
  调光栅就是蔡志坚的看家本领。光栅尺只是神光装置的一种辅助工具,它能帮助装置精确获得所需要的光场。在光栅上,每毫米都有一两千根刻槽,刻槽宽度只有2微米,只要误差超过零点几微米,仪器就无法正确读数。由于器件加工误差,要达到工作要求精度,只有靠精密装调来弥补。
  出现稳定绿光,是光栅装调成功的标志,可常常手轻轻一抖,或旁边有人走过,绿光就忽闪而逝。一次,蔡志坚整整调了两天,还没见到绿光,闪烁的红光令他眼花。最后,稳定绿光出现时,他的眼睛早已又干又痒,眯成缝睁不开眼。
  神光装置的真空压缩室是一个长17米、宽4.5米、高3米的金属大空箱。为了保证真空,这个集装箱似的大家伙,全身上下哪怕纳米级漏缝也不能有。当时,工人们已经堵上了用仪器能探测出的所有细小缝隙,可仪器显示仍然没有达到漏气不可超过10-10帕·立方米/秒的要求。
  蔡志坚想到,如此细小的漏缝,连水也通不过,要在这么大的箱体上找到它,好比在一座山头上翻出一粒特定的沙子。这样的漏缝靠仪器也很难检测出来,因为环境空气的轻微扰动,就可造成干扰。于是,他和同事把箱子拉到一个极其安静的地方,又仔仔细细找了3天,终于发现了最后的小漏缝,并将其堵上。
  
超净,留不得一丝油污
  百级洁净度,是神光装置中很多仪器必须达到的。这意味着每立方米空气中,直径超过0.5微米的颗粒必须少于3500个。
  然而,机械零件上存在油污总难避免,那就只能彻底清洗、擦除。“超净”两字在神光装置的技术要求中,出现频率很高。不过,怎样才算洗干净、擦干净?其实并没严格的技术标准,只能靠工人的责任心与直觉。
  某项目中有一个压缩室为了达到高真空要求,箱体内一两百平方米的平面,全都需要用酒精与丙酮来回擦洗,同时清除各种螺丝孔里加工残留下的油污,防止油污在真空条件下挥发起来污染光学元件。
  1996年进所的技工高奇,常常整天趴在压缩室约半米高的半密闭空间里,匍匐着移动和前进,仔细地检查和清扫每一个角落,力保压缩室内部环境满足实验要求。他整整擦洗了12天,才使压缩箱达到了标准。
  “超净”在驱动器装置的主放大器模块上,表现得最淋漓尽致。驱动器装置共有26台主放大器模块,每个模块里的上千个零件都必须一一拆下,经过光清洗、模块解体、超声波清洗后,设备必须马上装进真空室,否则就白洗了。老师傅李强负责这一工作,他和夏志强等同事通力合作,以一周一台的“神速”,按计划完成了清洗任务。
  
零缺陷,实验零件及时补
  一句程序编错,可让一艘飞船坠毁。同样,一个零件出错,也可能让神光这样的大装置“生病”。而技工浦亚弋和杭军就是“神光”的保健医生。
  他们的工作很平凡,却极其重要:保证实验装置的正常运行。当实验装置出现运行故障时,他们要对可在联合实验室研制车间进行加工的缺损零部件进行改制,及时进行加工修配,采购安装标准零部件,保证及时解决问题。
  对于神光大科学装置来说,仪器设备的精密程度须达到相当程度才能保证物理实验的顺利进行。如此一来,浦亚弋和杭军所从事的零部件改制修配工作,须达到“零缺陷”的高标准。
  有时,很多来做实验的科学家所带的实验器材尺寸常与装置要求不符,浦亚弋和杭军不管在午休还是节假日,总是随叫随到,配合科学家完成零部件改制加工。当零件精度达不到要求时,他俩会不厌其烦地一遍遍修配,直至零件运动舒适顺滑,有时一整天忙碌下来,他们的小腿都常常站得肿胀,但只要“神光”运行顺畅,他们就无憾。
  (本报记者许琦敏)

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