(羅鐵庚正在操作設(shè)備。)
星辰在線10月16日訊(星辰全媒體記者 夏曉瀾 陳誠(chéng))2018年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予激光物理學(xué)革命性發(fā)明。激光物理通過(guò)新的裝置可對(duì)非常小的物體進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并實(shí)現(xiàn)難以置信的快速進(jìn)程,先進(jìn)的精密儀器正在開(kāi)辟未知研究領(lǐng)域,并應(yīng)用于工業(yè)和醫(yī)療領(lǐng)域,包括手機(jī)、3C產(chǎn)品、鋰電池、美容、眼科手術(shù)、結(jié)石手術(shù)、癌癥手術(shù)等方面。
那么,2018年諾貝爾物理學(xué)的公布對(duì)激光技術(shù)發(fā)展有什么影響?中國(guó)目前的激光控制技術(shù)處于什么水平?未來(lái)湖南在這一領(lǐng)域又該如何發(fā)展?星辰全媒體記者近日專訪國(guó)防科大計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)博士羅鐵庚。2013年,他把目光投向激光控制領(lǐng)域,并大放光彩,把中國(guó)工業(yè)所用的激光控制技術(shù)推上國(guó)際領(lǐng)先水平。我們來(lái)聽(tīng)聽(tīng)這位專家有哪些看法和建議。
(羅鐵庚(右)正與同事調(diào)試相關(guān)設(shè)備。)
中國(guó)與國(guó)際的差距體現(xiàn)在這兩方面:高端激光器和激光控制系統(tǒng)
“2018年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的結(jié)果讓整個(gè)激光行業(yè)都十分振奮,這肯定是有巨大推動(dòng)作用的。” 羅鐵庚介紹,美國(guó)的阿瑟·阿什金(Arthur Ashkin)因?yàn)?ldquo;光鑷及其在生物系統(tǒng)的應(yīng)用”獲得其中一半,另一半授予法國(guó)的杰拉德·莫雷(Gérard Mourou)和加拿大的唐娜·斯特里克蘭(Donna Strickland)。其中,阿什金于1986年發(fā)明了光學(xué)鑷子,光鑷是一種連續(xù)的單色激光器,它給生命科學(xué)提供了一個(gè)廣泛使用的革命性工具,用來(lái)對(duì)生物物質(zhì)進(jìn)行各種操作,使得生物體內(nèi)很多微觀過(guò)程,特別是生物體內(nèi)的各種小機(jī)器的物理過(guò)程得到仔細(xì)研究,對(duì)提升生命質(zhì)量起到了至關(guān)重要的作用,跟每個(gè)人都息息相關(guān)。而莫雷、斯特里克蘭是師生關(guān)系,他們于1985年在紐約羅切斯特大學(xué)發(fā)明CPA技術(shù),該技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于超快激光器,正在造福眾多工業(yè)和醫(yī)療應(yīng)用。
在羅鐵庚看來(lái),中國(guó)激光公司跟國(guó)際領(lǐng)先激光企業(yè)的差距主要體現(xiàn)在高端激光器和激光控制系統(tǒng)這兩個(gè)方面。“除這兩點(diǎn)之外,我們并不落后,中國(guó)排名第一的激光設(shè)備公司大族激光已經(jīng)進(jìn)入全球行業(yè)前三名。激光控制系統(tǒng)是典型的工業(yè)控制軟件,需要不斷積累,形成一個(gè)非常強(qiáng)大的平臺(tái)軟件。中國(guó)的激光控制技術(shù)在某些應(yīng)用或者單項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)方面已經(jīng)可以做到國(guó)際領(lǐng)先,如我們團(tuán)隊(duì)的高速飛行打標(biāo)控制系統(tǒng)速度領(lǐng)先,上海柏楚的中功率激光切割控制系統(tǒng)已和國(guó)際領(lǐng)先水平相當(dāng)。”他說(shuō),但大多數(shù)應(yīng)用,我們和國(guó)際領(lǐng)先水平還有差距,尤其在穩(wěn)定性、精度及實(shí)時(shí)性三個(gè)方面,差距還比較明顯。而他和團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)是,計(jì)劃在3-5年內(nèi)逐項(xiàng)達(dá)到甚至超越國(guó)際先進(jìn)水平,中國(guó)不能在激光控制系統(tǒng)方面也受制于人。
(羅鐵庚(左)正與同事調(diào)試相關(guān)設(shè)備。圖片均為星辰全媒體記者 陳誠(chéng)/攝。)
湖南激光行業(yè)的發(fā)展:要持續(xù)深入鉆研 也需政府支持
羅鐵庚介紹,目前,激光行業(yè)在整個(gè)湖南企業(yè)很少,大多分布在珠三角、長(zhǎng)三角等制造業(yè)集中的區(qū)域。那么,對(duì)于未來(lái)湖南在這一領(lǐng)域的發(fā)展,他有哪些建議?他和團(tuán)隊(duì)又研發(fā)出了哪些激光產(chǎn)品呢?
“工業(yè)激光設(shè)備主要用于智能制造過(guò)程中的激光打標(biāo)、激光切割、激光焊接以及激光3D打印。激光設(shè)備主要包括三部分:激光器、激光控制系統(tǒng)、光路及機(jī)械,其中高端激光器、激光控制系統(tǒng)技術(shù)含量最高。”他說(shuō),他和團(tuán)隊(duì)是IT行業(yè)的,經(jīng)朋友介紹,發(fā)現(xiàn)了工業(yè)激光設(shè)備行業(yè)需要高水平的激光控制系統(tǒng),這對(duì)于團(tuán)隊(duì)來(lái)說(shuō)是一次很好的機(jī)遇,當(dāng)然也是嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
一開(kāi)始,羅鐵庚和團(tuán)隊(duì)先研發(fā)了需求量最大的激光打標(biāo)控制系統(tǒng),因?yàn)樾袠I(yè)知識(shí)和行業(yè)資源的缺乏,中間遇到了很多困難。從第二個(gè)產(chǎn)品開(kāi)始,他們就主動(dòng)多了,技術(shù)上已經(jīng)有較豐富的積累,通過(guò)采用和重點(diǎn)客戶合作研發(fā)的方式較快推出了速度優(yōu)勢(shì)非常明顯的高速飛行打標(biāo)控制系統(tǒng)。“在這款產(chǎn)品里,我們發(fā)明了一種新的控制方法,使得激光在加工區(qū)域內(nèi)可以保持近似勻高速運(yùn)動(dòng),而傳統(tǒng)控制方法是加工一個(gè)地方后需要加速跳轉(zhuǎn)到下一個(gè)加工地點(diǎn),需要頻繁加速、減速。這種方法使得我們?cè)谛袠I(yè)內(nèi)速度優(yōu)勢(shì)領(lǐng)先了30%以上。”他介紹,單純從速度的角度來(lái)講,這款產(chǎn)品已站到了國(guó)際領(lǐng)先水平,但其它方面跟國(guó)際先進(jìn)水平還有差距,如穩(wěn)定性、精度、實(shí)時(shí)性等。
羅鐵庚還坦言,作為湖南的激光控制系統(tǒng)廠家,他們的目標(biāo)就是做到行業(yè)前兩名,國(guó)內(nèi)明顯領(lǐng)先,和國(guó)際先進(jìn)水平相當(dāng)。只是,要做到這一步難度還非常大,需要較大的資金投入,也需要吸引更加優(yōu)秀的研發(fā)骨干。
“推動(dòng)激光控制技術(shù)及解決方案進(jìn)步,非常重要的一點(diǎn)是要耐得住寂寞,沉下心來(lái),扎進(jìn)去,深入鉆研,除此之外,別無(wú)捷徑。”他說(shuō),另外一點(diǎn)就是政府支持,這點(diǎn)對(duì)于湖南各大創(chuàng)業(yè)企業(yè)特別重要。“政府可以參考江蘇宿遷模式,在產(chǎn)業(yè)政策上傾斜支持,完全可以吸引更多的激光企業(yè)在長(zhǎng)沙安家落戶。股權(quán)基金可以考慮向技術(shù)實(shí)力強(qiáng)商業(yè)模式好的創(chuàng)業(yè)企業(yè)傾斜。”
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原標(biāo)題:2018年諾貝爾物理獎(jiǎng)有何意義?聽(tīng)湖南本土激光專家為你解讀
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