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從如意開始崛起

第五章 研究

從如意開始崛起 石上刃 3196 2022-08-03 22:05:49

  “嗯,含金量三個九。”

  “老師,三個九是什么意思?”

  “99.999。”

  “這么高,太厲害了吧!”

  “我們做實驗,當然要求高精度,要開始實驗了?!?p>  實驗室內(nèi)的師兄調(diào)整好激光的頻率與功率,按下開關(guān),預(yù)熱五分鐘后突然傳來“啪”的一聲。

  肉眼可見,一道極為細小的激光穿透燒杯中的去離子水,打在金片上,甚至有美麗的火花在金片上綻放。

  緊接著,大珠小珠落玉盤,清脆細密的啪啪聲不斷傳來,金片上連續(xù)有花火在燒杯水底綻放。

  然而,五分鐘后,火花明顯減弱。

  趙臨淵問道,“張老師,激光的功率減弱了嗎?”

  張勝嘆息一口氣,“我說過了,這臺激光器是山海市各大學(xué)中第一臺高能激光器,這也意味著她的工作時間已經(jīng)很長,四年了,能量衰減的厲害。”

  趙臨淵詫異地說道,“張老師,幾十萬的儀器只能用四年嗎?”

  “當然不是!”張勝說道,“能量衰減是因為激光諧振腔、偏振膜、甚至反射鏡等高精密零件老化,需要替換,調(diào)整,但是如何調(diào)整是個問題,請專家來是要花大價錢的,我們盡量自己調(diào)整,但效果嗎,你們也看到了,不夠持久?!?p>  “老師,請一次專家多少錢?”

  “少則幾千,多則數(shù)萬。問題是專家也無法一次解決,這是個細水長流的支出?!?p>  師兄和師姐開始拆激光器了,張勝帶著趙臨淵繼續(xù)觀看。外殼被拆掉后,露出里面兩個諧振腔,師兄和師姐將諧振腔拿出來,除塵后用校準器校準安裝。將反射鏡片取下來,除塵,后再安裝回去,校準光線路徑。

  一層層拆開,校準,除塵,安裝。一切調(diào)整完畢,再次開機,激光能量果然重新開始啪啪,但五分鐘后又罷工了。

  “行了,今天就到這吧?!?p>  “張老師,我有個想法,應(yīng)該可以提高一些功率?!?p>  “喔,你說說看”,張勝本就看好趙臨淵,聽到他的話也想知道這個學(xué)生是不是能夠帶來不一樣的思考。

  “去掉反射鏡”,趙臨淵說道,“反射鏡片的時間長了,鏡片有磨損,會降低反射率,鏡片的安裝位置和角度也會影響反射率,這些最終都會降低激光功率,所以,去掉反射鏡片,讓激光直接轟擊到金片上。”

  “激光的初始路徑是水平的,如果去掉反射片,怎么樣讓她的路徑變?yōu)樨Q直呢?”

  “不需要豎直,換一個大燒杯,將燒杯傾斜放置就可以。當然,需要對燒杯的底部進行特殊處理,產(chǎn)生一個放置金片的凹槽。我覺得,特殊燒杯的成本比反射鏡片要低得多?!?p>  “好”,張勝稱贊道,“這個想法很好,我們搞科研,就需要大膽設(shè)想,小心求證。臨淵啊,我更加希望你能來我的實驗室了。”

  “張老師,我開學(xué)后才是大三,真的行嗎?”

  “我說行就行”,張勝說道,“你的情況我已經(jīng)了解,只要你同意來我這里,我立刻給你發(fā)補助,解決你的后顧之憂?!?p>  “我說老張,你也太不地道了”,這時一個聲音從門外響起,一人走進觀察室,原來是隔壁太赫茲實驗室的顧艷,四十多歲的年紀,風(fēng)華正茂,成熟女人的魅力晃得趙臨淵眼睛挪不開。

  “臨淵同學(xué),我們太赫茲實驗室現(xiàn)在承擔(dān)國家級通信課題研究,有沒有興趣?”顧艷開門見山地說道,她剛才在門口已經(jīng)聽到了張勝和趙臨淵的談話。

  太赫茲是0.1~10THz的電磁輻射,頻率上位于毫米波和紅外線之間,能量上處于電子和光子之間,既不完全適合用光學(xué)理論來處理,也不完全適合微波的理論來研究。

  太赫茲的頻段比現(xiàn)有微波通信要高出l~4個數(shù)量級,這也就意味著它可以承載更大的信息量,簡單來說,利用太赫茲無線網(wǎng)絡(luò)傳輸高清影像資料只在彈指一揮間。而且,太赫茲波束可以在大風(fēng)、沙塵以及濃煙等惡劣的戰(zhàn)場環(huán)境下以極高的帶寬進行定向、高保密甚至明碼軍事通信。

  “顧老師,凡事總得有個先來后到吧”,張勝不滿地說道,“你這樣橫刀奪愛可不是君子所為?!?p>  “張老師,我當然不是君子,我是女人”,顧艷笑道,“臨淵同學(xué),我們實驗室的太赫茲通信與華科院合作,你本科畢業(yè)后可以選擇華科院的直博,怎么樣?考慮一下?”

  “謝謝顧老師”,趙臨淵想了想,“我可以先在張老師的實驗室學(xué)習(xí)一段時間再去您的實驗室嗎?”

  小孩子才做選擇,我全都要,這就是趙臨淵現(xiàn)在的想法,不過時間上得有個先后。

  “可以,不過張老師的實驗室可是好進不好出啊”,顧艷說道,張勝的實驗室其實是嚴進嚴出,不僅畢業(yè)不容易,進來也需要大力氣,趙臨淵屬于特殊待遇。

  張勝哈哈一笑,“別聽顧老師危言聳聽,我的實驗室也沒那么嚴苛,不過是要求SCI 3.0以上而已,不難辦到。”

  SCI 3.0,已經(jīng)可以滿足博士畢業(yè)要求,遠遠高過普通碩士研究生的畢業(yè)標準,張勝對學(xué)生的嚴格要求可見一斑。

  趙臨淵不是很在乎,不管是普通期刊,還是影響因子3.0以上的核心期刊,對他來說差別并不大,“我會努力的,張老師,如果我滿足了SCI 3.0以上,是不是就可以去顧老師的實驗室?”

  “好”,張勝說實話并不懷疑趙臨淵能夠滿足條件,但至少也得是兩年以后,“如果你能在兩年以內(nèi)滿足這個條件,我就同意你去顧老師的實驗室,而且,你也仍然是激光實驗室的學(xué)生?!?p>  “臨淵同學(xué),你好像很有信心”,女人的直覺,顧艷覺得趙臨淵不像是隨便說說。

  “其實,大三和大四的課程我已經(jīng)自學(xué)完了”,趙臨淵平靜地說出讓人震驚的話,“我想把兩個實驗室的項目當成我接下來兩年的學(xué)習(xí)內(nèi)容。”

  “你說大三和大四的課程已經(jīng)自學(xué)完了?”張勝不敢相信,“包括電動力學(xué)和熱力學(xué)嗎?”

  “包括?!?p>  “那你說一下什么是墑增?”張勝考校道。

  熱力學(xué)可不僅僅是高中學(xué)過的熱量的概念,包括很多復(fù)雜的知識點,即使有老師的講解,每年也有不少同學(xué)在掛科的邊緣徘徊。

  “熵是系統(tǒng)的熱力學(xué)參量,它代表了系統(tǒng)中不可用的能量。熵增過程是一個自發(fā)的由有序向無序發(fā)展的過程,熵增加,系統(tǒng)的總能量不變,但其中可用部分減少。墑增原理表示:孤立系統(tǒng)的熵不會減少,也就是說,對于孤立系統(tǒng),從有序向無序的轉(zhuǎn)變是不可逆的過程?!?p>  見趙臨淵順利回答了張勝的問題,顧艷對趙臨淵更加感興趣了,“臨淵同學(xué),那你覺得太赫茲通信的缺陷是什么?”

  趙臨淵腦海中閃過太赫茲的概念,隨即回答,“與4G信號相比,5G信號衰減快,與5G信號相比,太赫茲信號在空氣中傳播時衰減會更嚴重,傳輸距離會更短。”

  “很好”,顧艷開心地說道,“這些可不是物理學(xué)的知識,你怎么知道的?”

  “通信的基礎(chǔ)是電磁波,這些基本原理電動力學(xué)中都有。”

  張勝和顧艷對視一眼,兩人都被趙臨淵震撼了,畢竟他們二人之前也做不到自學(xué)物理天書的程度。

  “顧老師,您覺得呢?”

  “如果臨淵同學(xué)能夠滿足你的要求,我們實驗室隨時歡迎臨淵同學(xué)”,兩年的SCI 3.0,足以說明趙臨淵的科研天賦,顧艷當然愿意吸收趙臨淵到實驗室。

  “好”,張勝說道,“臨淵,我和顧老師的意見你已經(jīng)知道了,你覺得怎么樣?”

  “謝謝兩位老師愿意給我機會”,趙臨淵說道,“我會好好努力的。”

  “好,你先回去吧,明天到實驗室來報到”,張勝攆人了,難得有和顧老師單獨聊天的機會,必須好好珍惜。

  與兩位老師再見后,趙臨淵離開實驗樓。之所以答應(yīng)兩位老師,一方面是因為大三和大四的課程已經(jīng)學(xué)完,另一方面是因為科研需要平臺,比如激光器、TEM等昂貴的儀器,不是當下的自己可以購買的。

  第二天,上課時間,趙臨淵悶頭看書,《激光器的原理與構(gòu)造》。

  激光的產(chǎn)生依靠的是電子在不同能級之間躍遷時釋放出光子,利用諧振腔不斷產(chǎn)生相同頻率和方向的光子。

  但是,當前激光器的功率依然較低,趙臨淵的腦海中有一種新型諧振腔,利用實驗室的平臺,趙臨淵有信心可以將這種新型諧振腔研制出來,屆時激光功率將可以翻倍。

  大學(xué)更看重學(xué)生的自律,老師們不會像中學(xué)老師一般把學(xué)生們當孩子管理,上課不聽講,考試掛科害的是自己,自己的人生要學(xué)會自己負責(zé)。

  對于趙臨淵這種上課看書不聽講的,老師一般也不會在意。

  放學(xué)后,趙臨淵立刻到實驗室報道,向張老師申請他的研究方向,“諧振腔的改進與激光功率的提高”。

  “這個方向偏基礎(chǔ),基礎(chǔ)研究不是那么容易的”,張勝提醒道,“你確定想要研究這個嗎?”

  “張老師,上次看過釔鋁石榴石激光器后我就有了這個想法,我想研究提高激光器的功率”,趙臨淵說道。

  “可以,那臺激光器以后就由你負責(zé)維護”,張勝對學(xué)生采用的是放養(yǎng)加支持的態(tài)度。只要大方向沒有問題,他鼓勵學(xué)生們有新想法,也因為這個原因,他的很多學(xué)生都在某一方面成為小專家。

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