“世界看得更清晰了。”一个由中国科学院承担,名为“深紫外固态激光源前沿装备”的中国自主研发项目6日通过验收,这意味着中国成为世界上唯一一个不仅能取得精密的深紫外光,而且还能将光源复制、应用和推广的国家。科学家表示,这一总投入近4亿元的科研项目,将推动中国在物理、生命科学、信息工程等六个学科的突破,助力科学家冲击诺奖。
财政部投入近4亿资金
此次通过验收的是一个庞大的科研设备平台,分成三个部分:核心是由四种物质组成的特殊合成晶体(KBBF),在此基础上,科学家研制出了可以打出深紫外光的激光源,最后,科学家研制出了8台设备,用以接收深紫外光,进行各类研究。
据项目工程总体部总经理、中科院理化所研究员詹文山介绍,项目分为一期和二期工程,目前验收的为一期,国家财政部为之投入1.86亿的专项资金。二期工程还将投入近2亿元的专项资金。
“第一桶金给中国科学家”
据介绍,目前,这一系列装备已经开始走向产业化道路,8台设备中的一台,准备在河北廊坊的产业基地进行初步产业化。对于今后产业化的方向,项目工程总体部总经理、中科院理化所研究员詹文山表示,希望科研成果的第一桶金,留给中国科学家。
■ 电磁波谱
电磁波包括的范围很广,人眼可见的电磁波——可见光,只是电磁波中的一小部分。无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线都属于电磁波。它们频率或波长有很大差别,频率等于光速除以波长。不同的电磁波由于具有不同的波长(频率),才具有不同的特性。
深紫外光属于不可见光,非常难取得,其光波波段比200纳米还小,能量大,只能在真空中存在。
■ 释疑
电力输送领域或将取得突破
1 为何需要深紫外光?
有它才能研究自然界一半以上材料
为什么需要深紫外光?负责此次大型科研设备项目激光源设计的首席科学家、中国工程院院士许祖彦比喻说,这有点类似显微镜的升级,在更高级设备帮助下,科学家可通过深紫外光更进一步探索世界,“世界看得更清晰了。”
许祖彦表示,此前科学家得到的深紫外光的空间分辨率最高的只有20纳米左右,但中国科学家研制的深紫外激光光源装置,提高到3.9纳米,“高了一个量级,好多过去看不到的东西,现在都能看到了。”
科学家解释,自然界中,有一半以上的材料,至今人们判断不出其特征,因为这些材料只能在深紫外波段才能吸收光子,当对其打入深紫外光后,就可以知道这些材料的性能。此外,一些物质的化学性质会在吸收深紫外光后发生变化,可以被科学家加以利用。还有一些微观层面物质的运动规律,如电子的自旋态,也能通过深紫外光精确探测。
2 中国如何取得突破?
独创技术研制出关键晶体
成绩的取得,和该项目的两位首席科学家,中科院院士、激光源专家陈创天及中国工程院院士、晶体专家许祖彦的努力分不开。
项目工程总体部总经理詹文山说,国际上只能将晶体长到零点几毫米的厚度,唯独陈创天教授将之生长到适合的3毫米厚度。
此外,晶体还需要特殊的角度发生折射,这就需要“粘”上一个棱镜。“很多办法都不行。”许祖彦说,“突然某一天想起来,可以不用任何胶,把晶体磨得特别平滑,直接让晶体之间原子接触,后来就成功了。”这项技术,获得了世界专利。