张春生在工作中。
先进材料是科技创新、产业升级的基础,在材料科学的前沿阵地,卤化物闪烁晶体凭借独特的闪烁发光特性,成为深空探测、国防战略安全等关键领域核探测不可或缺的核心材料。但长期以来,其核心技术被国外牢牢封锁。一轻控股北京玻璃研究院有限公司副院长张春生,一位怀揣着科研报国理想的材料专家,以“越是艰险越向前” 的奋斗精神,带领团队踏上了卤化物闪烁晶体材料技术研究与产业化的艰辛征程,他用近二十年的坚守与创新,书写了一部震撼人心的国企创新传奇。
回溯科研起点,在2012年前,我国在稀土卤化物闪烁晶体领域一直处于跟跑阶段。彼时,国外对相关技术和产品实施严格封锁,关键核探测材料严重依赖进口,不仅价格高昂,还存在随时断供的风险,严重制约着我国在深空深海探测、国防等战略领域的发展。
面对这样的困境,在各级领导的支持下,张春生毅然带领团队开启了稀土卤化物闪烁晶体产业化的艰难探索。在产业化征程初期,团队面临着无数技术“拦路虎”。稀土卤化物闪烁晶体的生长条件极为苛刻,对温度、湿度等工艺参数条件的要求近乎“苛刻”,稍有偏差,晶体就会出现缺陷,无法满足使用要求。以溴化镧为代表的新型稀土卤化物闪烁晶体材料,其高品质、低成本产业化制备更是难上加难。为攻克这一难题,张春生带领团队扎根实验室,日夜奋战。他们查阅了海量的国内外文献资料,借鉴国外有限的公开技术,结合自身实际情况,大胆创新实验方案。在一次次的实验失败中,他们不断总结经验教训,调整实验参数。有时为了验证一个数据,常常要连续在实验室工作几十个小时,经过无数次的尝试与改进,团队终于突破了新型稀土卤化物闪烁晶体材料高品质制备技术难题。他们首创的单晶高效生长技术,通过优化晶体生长设备和工艺参数,实现生长温场和界面精准控制,使晶体的合格率提高到90%以上。
耐温湿服役加工封装技术,则解决了晶体在复杂环境下性能不稳定的问题,让闪烁晶体探测器能够在满足航天力学、热真空、辐照等特殊空间环境条件条件下稳定工作。这些关键技术的突破,为卤化物闪烁晶体的产业化奠定了坚实基础。
技术难关的攻克只是第一步,实现产业化还需要建设工程化示范线。副院长带领团队选购设备、设计厂房布局。在建设过程中,他们遇到了设备安装调试不顺利、工艺不稳定等诸多问题。但张春生同志始终保持着坚定的信念,他鼓励团队成员:“办法总比困难多,只要我们齐心协力,就没有迈不过去的坎。”在他的带领下,团队成员迎难而上,经过数月的努力,终于建成了国内首个卤化物闪烁晶体工程化示范线。该示范线具备年产6万立方厘米闪烁晶体和1500件器件的生产能力,生产规模、产品尺寸、性能居国内领先水平,这条示范线的建成,标志着我国在卤化物闪烁晶体产业化方面迈出了关键一步,实现了国产自主可控。
如今,由团队研发生产的闪烁晶体探测器产品已广泛应用于国内多个重大空间科学装置。在 “怀柔一号” 卫星上,该类材料实现了首创大规模应用于空间探测领域的突破,闪烁晶体探测器犹如敏锐的“太空哨兵”,能够精准捕捉宇宙中的伽马射线,为研究宇宙天体和高能物理现象提供了重要数据;“SY-01”卫星、“DRO”卫星借助这些探测器,在空间探测任务中发挥出巨大作用;“夸父一号”卫星利用探测器对太阳进行全方位监测,为我国太阳物理研究提供了有力支撑;“问天”实验舱中的闪烁晶体探测器,也在保障太空实验的顺利进行中发挥着不可或缺的作用。这些产品的关键性能达到国际领先水平,打破了国外长期以来的技术垄断,让世界看到了中国在材料科学领域的创新实力。
2022年,张春生团队的溴化镧晶体项目获评“中国轻工业联合会科学技术进步一等奖”,这一荣誉是对他及团队多年来辛勤付出和卓越成就的肯定。2023年,商务部、科技部将溴化镧晶体生长工艺列入限制出口技术目录,这不仅彰显了我国在该领域技术的先进性和重要性,更标志着我国从过去的技术引进方转变为技术输出方的主导者,实现了历史性的跨越。
张春生带领团队,用实际行动诠释了国企的责任与担当,展现了新时代科研工作者的创新精神和爱国情怀。他们的事迹,是一部生动的国企创新教材,激励着更多的科研工作者投身于突破 “卡脖子” 技术的伟大事业中,为实现我国科技自立自强、建设科技强国贡献力量。
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