近期，《前沿視點(diǎn)》欄目組由董磊副總經(jīng)理攜團(tuán)隊(duì)拜訪中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院張洪明老師。張老師在光譜診斷技術(shù)領(lǐng)域取得了重要的研究成果，本次采訪聚焦張老師科研工作及當(dāng)前實(shí)驗(yàn)室最新進(jìn)展，并對光譜診斷技術(shù)發(fā)表獨(dú)到見解。

科研工作風(fēng)采展示

光譜診斷是測量等離子體參數(shù)的關(guān)鍵手段之一。等離子體的溫度、密度等眾多重要參數(shù)，均可通過光譜系統(tǒng)來精確測量。在全球范圍內(nèi)，大型的聚變實(shí)驗(yàn)裝置普遍配備了完善的光譜診斷系統(tǒng)。同樣，我國的EAST托卡馬克裝置也已配置了覆蓋X射線、紫外、可見光到紅外各個(gè)波段的光譜診斷系統(tǒng)，以應(yīng)對不同層級參數(shù)的測量需求。就光譜診斷而言，在磁約束核聚變領(lǐng)域，尤其是托克馬克裝置中，許多科學(xué)家致力于工程項(xiàng)目，即構(gòu)建實(shí)驗(yàn)平臺。張老師團(tuán)隊(duì)運(yùn)用光譜診斷這一物理方法，對構(gòu)建好的托克馬克裝置進(jìn)行深入分析，為工程科學(xué)家們提供更多有價(jià)值的參考。

目前團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)的光譜診斷工作涵蓋多個(gè)系統(tǒng)，具體包括：

1. X線彎晶譜儀，該系統(tǒng)主要用于精確測量等離子體的離子溫度及旋轉(zhuǎn)速度，是分析等離子體動力學(xué)特性的重要工具。

2. 紫外及真空紫外光譜儀，該設(shè)備專注于測量等離子體中的雜質(zhì)成分，對于保障聚變反應(yīng)的安全性和純度至關(guān)重要。

3. 可見光光譜儀，同樣用于測量等離子體中的雜質(zhì)成分，但其測量范圍與紫外光譜儀有所不同，能夠提供更全面的雜質(zhì)分析數(shù)據(jù)。

此外，團(tuán)隊(duì)還擁有其他多種光譜儀，這些設(shè)備共同構(gòu)成了全面覆蓋各波段的光譜診斷系統(tǒng)，能夠測量并分析等離子體的多種參數(shù)和特性。

光譜診斷技術(shù)的挑戰(zhàn)與突破

托克馬克上進(jìn)行光譜診斷系統(tǒng)的研發(fā)*具挑戰(zhàn)性，條件極為苛刻，包括高溫、非接觸操作及高強(qiáng)輻射等，這對系統(tǒng)提出了*高的要求。在克服這些工程難題的過程中，張老師積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，并不斷完善光譜系統(tǒng)的各項(xiàng)指標(biāo)。

目前張老師團(tuán)隊(duì)與社會上的企業(yè)合作，將光譜分析技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)在線檢測領(lǐng)域，特別是在化工、制藥及食品等行業(yè)，這些行業(yè)展現(xiàn)出了巨大的應(yīng)用前景。團(tuán)隊(duì)主要聚焦于近紅外波段，用于測量分子光譜，產(chǎn)品應(yīng)用的場景包括原料藥生產(chǎn)、氨基酸及檸檬酸等發(fā)酵過程。這些應(yīng)用場景雖然與核聚變的光譜診斷有所區(qū)別，但也存在共通之處，使得研發(fā)成果得以有效利用。

光譜診斷產(chǎn)品研發(fā)心路

在光譜診斷技術(shù)從科研領(lǐng)域向工業(yè)領(lǐng)域跨越的征途中，張老師團(tuán)隊(duì)深刻認(rèn)識到工業(yè)產(chǎn)品與科研設(shè)備之間的顯著差異。其中，性價(jià)比和穩(wěn)定性成為了工業(yè)產(chǎn)品選擇中不可忽視的關(guān)鍵因素。正是基于這樣的認(rèn)識，團(tuán)隊(duì)在開發(fā)光譜系統(tǒng)時(shí)，采用國產(chǎn)設(shè)備具有更大的空間，因?yàn)閲a(chǎn)設(shè)備往往能提供更優(yōu)的性價(jià)比。 其次，在開發(fā)光譜系統(tǒng)的過程中，有幸與眾多優(yōu)秀的國內(nèi)設(shè)備供應(yīng)商建立了聯(lián)系?；谒麄兲峁┑母哔|(zhì)量光譜設(shè)備，團(tuán)隊(duì)能夠構(gòu)建出性能*越的分析系統(tǒng)，這也為張老師帶來了極大的科研成果。

國產(chǎn)儀器發(fā)展的看法與期待

張老師表示，最近幾年國產(chǎn)儀器的發(fā)展確實(shí)如雨后春筍般迅速，不僅在數(shù)量上增多，性能、穩(wěn)定性以及精度方面也都有了顯著提升，這是大家有目共睹的。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，國產(chǎn)儀器在多個(gè)領(lǐng)域逐漸嶄露頭角，國產(chǎn)替代的趨勢日益明顯，行業(yè)發(fā)展前景廣闊。展望未來，張老師相信在半導(dǎo)體等高科技領(lǐng)域，國產(chǎn)儀器將發(fā)揮越來越大的作用。

寄語卓立漢光25周年

張老師表示非常高興有這個(gè)機(jī)會，在卓立漢光成立25周年的重要時(shí)刻，與大家分享我的心路歷程。他衷心祝愿，“卓立漢光在未來的發(fā)展能夠越來越好，設(shè)備性能能夠持續(xù)提升。”

總結(jié)

與張洪明老師深入探討了光譜診斷技術(shù)在科研與工業(yè)應(yīng)用中的探索與成就。張老師團(tuán)隊(duì)在光譜診斷領(lǐng)域取得了顯著成果，通過構(gòu)建覆蓋多波段的光譜診斷系統(tǒng)，為磁約束核聚變研究提供了重要支持。團(tuán)隊(duì)不斷突破技術(shù)瓶頸，將科研成果轉(zhuǎn)化為工業(yè)應(yīng)用，衷心祝愿張老師在光譜診斷技術(shù)越做越好，取得更具突破性的科研成果。

人物介紹

張洪明博士，中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院副研究員，博士畢業(yè)于日本綜合研究大學(xué)院大學(xué)，EAST裝置雜質(zhì)光譜診斷系統(tǒng)負(fù)責(zé)人。博士畢業(yè)于日本文部省綜合研究大學(xué)院大學(xué)，EAST托卡馬克裝置軟X射線/極紫外/真空紫外光譜診斷系統(tǒng)負(fù)責(zé)人，長期從事雜質(zhì)光譜診斷及等離子體雜質(zhì)輸運(yùn)物理研究，并開展了面向聚變堆的雜質(zhì)光譜診斷系統(tǒng)研制。主持國家自然科學(xué)基金，安徽省重點(diǎn)研發(fā)專項(xiàng)等多項(xiàng)項(xiàng)目，發(fā)表期刊會議論文16篇，國際會議口頭報(bào)告12次。