Jiang Lan, 1972-ben született, a Szecsuán tartománybeli Zigongból származik. A Pekingi Technológiai Intézet egyik első professzora, régóta foglalkozik a femtoszekundumos lézergyártás kutatásával, és a lézergyártás egyik fő akadémiai vezetője Kínában. Elnyerte a Nemzeti Természettudományi Díj második díját és a He Liang He Li Tudományos és Technológiai Innovációs Díjat stb. 2023 májusában a Harmadik Nemzeti Innovációs Díjjal jutalmazták, 2023 novemberében pedig akadémikusnak választották. a Kínai Tudományos Akadémia.
1 femtoszekundum a másodperc trilliod része. A lézerimpulzus energiája néhány femtomásodpercbe sűrítve nagyon nagy sebességgel szabadul fel, csúcsteljesítménye pedig milliómilliárdszorosára növelhető, amivel elméletileg bármilyen szilárd anyag feldolgozható. A femtoszekundumos lézer, ez az elpusztíthatatlan "szupererős és ultragyors fénykés", széles körű alkalmazási lehetőségeket kínál.
Több mint 20 éve a femtoszekundumos lézeres gyártási kutatásra összpontosítva Jiang Lan csapata számos jelentős áttörést ért el, vezető szerepet vállalt számos fontos terv megírásában a lézergyártás irányába, Kína első lépcsőfokának népszerűsítésére a nemzetközi piacon. .
A femtoszekundumos lézeres feldolgozás alakjának első előrejelzése
Ilyen rövid idő és nagy energia mellett hogyan lehet hasznosítani a femtoszekundumos lézert? Bár elméleti szinten sok előnye van, a femtoszekundumos lézergyártási alkalmazások sokáig koncepcionális szinten maradnak.
Az ötlettől az alkalmazásig hol van a femtoszekundumos lézergyártás nehézsége? Jiang Lan be, a klasszikus elmélet nehéz megjósolni az alakja a femtoszekundumos lézeres feldolgozás, feldolgozási mechanizmus is nehéz leírni, ez a csapat több mint 20 éves kutatás, hogy tanulmányozza a dilemmát.
"Ki kell nyitnia a femtoszekundumos lézer és az anyag kölcsönhatása" fekete doboz ", annak érdekében, hogy teljesen megértsék a femtoszekundumos lézeres feldolgozási mechanizmust." Jiang Lan mondta.
A femtoszekundumos lézeres feldolgozás során az anyag helyi tranziens tulajdonságai drasztikusan megváltoznak, ennek a változásnak a feltárása érdekében Jiang Lan és csapata létrehozott egy plazma kvantummodellt a femtoszekundumos lézeres feldolgozás alakjának előrejelzésére, és sikeresen előre jelezte. fontos rendellenes hatások sorozata. Kezdetben az akadémiai közösség szkeptikus volt, de mivel a Jiang Lan által javasolt modell fő feltételezéseit és előrejelzéseit világszerte széles körben igazolták, a kutatási eredmények fokozatosan elismerést nyertek.
A modell ellenőrzése után továbbra is szükség van intuitív megfigyelésekre az eredmények alátámasztására, azaz a femtoszekundumos lézergyártás folyamatának „filmezésére”. A hagyományos megfigyelési technológiának köszönhetően egyetlen perspektívával rendelkezik, és még mindig kétdimenziós képalkotás, nem tudja rögzíteni a femtoszekundumos lézeres feldolgozás folyamatában résztvevő többdimenziós információkat. Jiang Lan vezette a csapatot egy többléptékű, kvázi háromdimenziós ultragyors, folyamatos kamerarendszer kifejlesztésében, amely először valósított meg panoráma megfigyelést 15 időskálán a femtoszekundumos lézer-anyag kölcsönhatás során.
Egy sor eredeti eredménnyel a Jiang Lan vezető szerepet tölt be a femtoszekundumos lézergyártási kutatás területén. Valójában posztdoktori munkája során Jiang Lan elkezdett kutatásokat végezni a femtoszekundumos lézergyártással kapcsolatban. Abban az időben nem volt femtoszekundumos lézeres berendezés, projektfinanszírozás és laboratórium, csak számítógépre támaszkodva Jiang Lan nehéz feltárásba kezdett.
A femtoszekundumos lézergyártás több tudományágat is magában foglal, mint például a mechanika, a fizika, az optika, az anyagok, a kémia stb. Az ismeretlen területeken Jiang Lan a mechanikán kívül számos más tudományterületen is áttörést ért el öntanulással vagy megfelelő szakértőkkel való konzultációval, ami szintén megalapozta a a következő kutatás.
A femtoszekundumos lézerek jellemzői alacsony feldolgozási hatékonyságot, alacsony mélység-átmérő arányt és a diffrakciós határnál rosszabb feldolgozási pontosságot eredményeznek. Egy másik leküzdendő akadály az, hogy megtaláljuk a módját a femtoszekundumos lézerek gyártási folyamatának szabályozására.
Modellelőrejelzése alapján Jiang Lan úttörő szerepet játszott az elektronikus dinamikus vezérlés gyártásában egy új elvben és módszerben, így valósította meg a feldolgozási eredmények ellenőrzését.
Jiang Lan vezette a csapatot, hogy tapogatózás közben ellenőrizzék, végül az elektronikus dinamikus szabályozás új elve alapján a feldolgozási hatékonyság 56-szorosára, a mélység-átmérő arány 260-szorosára nőtt, így a ismételhető feldolgozási pontosság a hullámhossz 1/14-éig és így tovább.
"Bármilyen fejlettebb feldolgozási technológia, ha csak papíron marad, nem tud jó alkalmazásfejlesztést elérni." Jiang Lan mondta.
Az elektronikus dinamikus szabályozás új elvei és módszerei alapján Jiang Lan vezette a csapatot, hogy áttörjön egy sor szűk keresztmetszetet a nehezen megmunkálható anyagok háromdimenziós komplex mikrogyártásának gyártása során, új technológiákat talált ki, mint pl. a vezérlőfuratok dinamikus szabályozása, a vágás, a szintezés és a gravírozás, egy sor új berendezést fejlesztett ki, és átvette a vezetést a femtoszekundumos lézergyártás és a nagyszabású ipari alkalmazások főbb mérnöki alkalmazásainak megvalósításában.
"A jól ismert mobiltelefon teljes képernyős vágási és egyéb technológiák is az egyik olyan technológia, amelyre összpontosítunk." Jiang Lan bevezette, alkalmazása az elektronikus dinamikus moduláció gyártási új elvek, új technológiák, a csapat és a vállalat közösen kifejlesztett egy femtoszekundumos lézer elektronikus dinamikus modulációs vágás / furat, hogy új berendezések, a teljesítmény az általános nemzetközi vezető szinten.
Laboratóriumi technológia az ipari alkalmazásokhoz, bár a technológiai út világos, de még mindig figyelembe kell venni a költségeket, a gyakorlatiasságot és egyéb korlátokat. Ennek érdekében Jiang Lan csapata a partnercégekkel együtt ismételten ellenőrzi a folyamatot és beállítja a paramétereket. "Gyakran áztatják a laboratóriumban, néha azért, hogy tökéletesítsenek egy bizonyos teljesítményt, egy egész éves zsúfolt munka előtt és után." Jiang Lan csapatának tagja, Hu Jie, a Pekingi Technológiai Intézet professzora emlékeztetett.
A kompozit anyagok magas színvonalú feldolgozásának kezelése, új anyagok és új eszközök előkészítése, valamint nagy pontosságú gyártóberendezések fejlesztése ...... Napjainkban Jiang Lan csapata magas színvonalú és eredeti munkájával továbbra is nyitott a lézergyártás alkalmazási forgatókönyvei. "Tudományos kutatás, meg kell tennünk igazán értékes munkát, nem" az ég tetején" tudományos kutatást, ne vegyen zöld gyümölcsöt." Jiang Lan követelményei a csapat tanáraival és diákjaival szemben a csapat kultúrájának részévé váltak.
Évekkel ezelőtt a lézergyártás még csak a gépészeti szakterület harmadlagos ága volt, a kapcsolódó részlegek szisztematikus támogatása nélkül. Kevés volt a kutató, kevés a kutatásfinanszírozás, kicsi az ipari méret, és a szakadék nyilvánvaló volt a világ haladó szintjéhez képest.
Jiang Lan rájött, hogy a felzárkózás, egy vagy két csapatra támaszkodva önmagában nem megy, "a tudományág nagyobbá és erősebbé tételéhez össze kell fognunk a tudományos kutatói közösséget és az ipart, és együtt kell működnünk".
A Kínai Nemzeti Természettudományi Alapítvány 2008-ban kiemelt támogatási irányként jelölte meg a nagyenergiájú sugárnyalábok és a speciális energiamező-gyártás területét, ennek fontos szempontja a lézergyártás, a terület felelőse pedig Jiang Lan. . Jiang Lan egykori tudósok irányításával vezette az Alapbizottság nagyenergiájú nyaláb és speciális energiamező terület tervezésének két részének megírását 12 éven belül, a lézergyártás területén pedig bizonyos eredményeket ért el. elméleti eredményeket.
Jiang Lan vezette a szakértői csoportot, hogy sok időt és energiát fektessenek be az ipari lánc rövid tábláinak rendezésére és az ipar fejlesztési tervének elkészítésére, hogy elősegítsék a nemzeti vagy minisztériumi tudományos és technológiai programokat a lézer területén. gyártás. Vezető szerepet vállalt a lézergyártás és más irányú 12 országos közép- és hosszú távú tudomány-technológiai fejlesztési terv, valamint a Tudományos és Technológiai Minisztérium és az Alapítványi Bizottság ötéves minisztériumi tudományos és technológiai terveinek megírásában.
Ezek közül a "13. ötéves terv" nemzeti kulcsfontosságú kutatási és fejlesztési program - "adalékgyártás és lézergyártás", a projekt indoklása két és fél évig tartott. – Ilyenkor a szakértői csoport tagjaival gyakran kora reggelig dolgozunk és tárgyalunk. Jiang Lan emlékszik vissza.
Több mint 30 tematikus vita, kutatási látogatások több mint 70 vállalkozás, írás több millió szót érvelési anyagok ...... Jiang Lan és a szakértői csoport, hogy menjen ki. Ezt követően a speciális hozzáférést a "14. ötéves terv" gördülő támogatást, lesz az egyetlen gyártási területen "építeni egy hosszú fórumon" a nemzeti kulcsfontosságú specialitásokat.
Tudományos kutatóintézetek százai, lézergyártással kapcsolatos kutatásokkal foglalkozó cégek ezrei, különböző szaktudásunk van, érdeklődésünk, hogyan lehet mindenkit összehozni? "Jiang Lan mindig is állt az országban, az ipar fejlesztési pozícióját, hogy elkészítse a tervet, és mindenki elismerését elnyerte." – mondta egy iparági szakértő.
"A nagy tudomány korszakában a technológia fejlődése nem támaszkodhat egyéni erőfeszítésekre." Jiang Lan elmondta, hogy a lézergyártás területén még sok megoldandó probléma van, a csapat a "négy orientáltságon" fog alapulni, egyesülve az iparral, az akadémiával és a támadóerő kutatásával, és arra törekszik, hogy megfelelő módon hozzájáruljon. a gyártó országnak, az oktatásnak, a tudománynak és a technológiának.
