於亮紅和團隊研發出10拍瓦級超強超短雷射裝置

2020-10-12 長寧政法綜治

來源:上觀 選稿:吳春偉

35歲,許多人剛剛在職場站穩腳跟,而中科院上海光機所強場雷射物理國家重點實驗室副研究員於亮紅和團隊已經在國際領先的科研項目中作出了舉足輕重的貢獻。作為強光實驗室第二黨支部書記、上海超強超短雷射裝置(SULF)主放大器系統負責人,於亮紅深度參與了我國在超強超短雷射領域從「跟跑」到「領跑」的跨越式發展。

各國爭搶「10拍瓦」成果

對大多數人來說,「超強超短雷射」是一個有些陌生的概念。雷射是原子受激輻射出的光,比普通光源單色性、方向性更好,亮度更高。超強超短雷射是其中的「佼佼者」,「超強」是指這種雷射的峰值功率特高,「超短」是指其持續的時間很短,達到了飛秒量級(1飛秒等於1千萬億分之一秒)。

超強超短雷射被稱為「最亮光源」,提供了前所未有的極端物理條件與全新實驗手段。它可以直接作用到物質的原子、分子層面,製造出只有在恆星內部或黑洞邊緣才具有的極端條件,可作為探索極端條件物質奧秘的利器,在核物理、天體物理、核醫學等領域都大有可為。超強超短雷射一直是國際熱門科研課題,中國啟動研究的同期,不少國家都投入巨資,爭搶10拍瓦雷射的標誌性成果。

項目負責人李儒新院士給上海超強超短雷射實驗裝置取了一個詩意的名字——「羲和雷射」。「羲和」是中國上古神話人物,傳說她生下了十個太陽,是締造光明的女神。目前,上海超強超短雷射實驗裝置已經率先實現10拍瓦雷射放大輸出,約等於全球電網平均功率的5000倍,它聚焦產生的光強相當於地球接收到的太陽總輻射聚焦到頭髮絲大小對應光強的10倍,用現代科技詮釋了有關羲和的美麗神話。

建一座「裡程碑」

2013年,上海超強超短雷射(SULF)攻關團隊成立,這一年也是於亮紅從上海光機所博士畢業、正式留所任職的時間。上海光機所本部位於嘉定區,職工多在嘉定安家。這一年,團隊經過艱苦工作,在嘉定區成功研製出2拍瓦雷射放大系統,為當時國際最高峰值。但是嘉定實驗室空間有限,極大束縛了後續裝置升級。

為了進一步升級裝置,2015年起,在項目負責人李儒新所長的運籌下,超強超短雷射裝置在浦東張江部署。於亮紅作為現場負責人之一,帶領團隊橫跨大半個上海,從嘉定奔赴張江,開始建設當時一片空蕩蕩的實驗室。從2015年開始,經過一年多時間內,在2016年8月完成5.4拍瓦雷射脈衝放大輸出。完成節點性目標之後,他們又瞄準更高的目標——實現10拍瓦雷射脈衝的放大輸出。2017年4月—10月是團隊攻堅困難的關鍵時刻,團隊自覺的形成一條不成文的作息制度:早上8:30到晚上24:00,沒有雙休。2017年的一個深夜,項目副經理兼項目辦主任屈煒看到疲憊的於亮紅蜷縮在躺椅上睡著了,覺得很感動,便拍下了一張照片,留存至今。

2017年10月24日,攻關團隊實現10拍瓦級別的能量放大輸出,完成樣機演示驗證,打破了世界紀錄。2018年1月26日出版的《科學》雜誌,列舉了自1960年第一臺雷射器發明以來,在雷射脈衝功率提升方面取得的5個裡程碑式進展,除了上海超強超短雷射裝置之外,其他四座「裡程碑」都由美國科學家和科研機構完成。

核心技術要不來討不來

在於亮紅的導師、強場雷射物理國家重點實驗室副主任梁曉燕看來,於亮紅是一位有責任心有擔當的年輕人,從來不說家裡有困難。「後來我才了解到,他母親身體一直不好,10拍瓦項目成功沒多久,他母親就生病了。」說起此事,梁曉燕有些哽咽。

於亮紅的老家在湖北黃岡,今年的新冠肺炎疫情令他十分揪心,但他始終將集體主義精神放在首位。春節假期期間,於亮紅報名參加上海光機所黨委「我是黨員、我先上」的志願者活動,協助完成外地返滬職工的隔離工作。在保證安全的情況下,2月11日他就開始駕車往返嘉定與浦東,率先開展復工復產。

目前,上海超強超短雷射(SULF)攻關團隊共有46人,40歲以下的青年佔比76%,是一支年輕的隊伍。甘澤彪既是於亮紅的同事,也是他的師弟。剛進團隊時,甘澤彪有很多問題不明白,於亮紅用自己的寶貴時間無私幫助他,將掌握的知識傾囊相授。甘澤彪對這位師兄非常敬佩:「他很樂觀,堅持不懈,是年輕人的榜樣。」

多年科技攻關經驗,讓於亮紅深刻地體會到:「關鍵核心技術是要不來、買不來、討不來的,只能靠我們中國科技工作者努力奮鬥得來。」夜以繼日地奮鬥在科研一線,對科技真理充滿樸素的信仰,這是於亮紅的寫照,更是中華大地上無數青年科技骨幹的縮影。

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