滾滾長江水裏各類微生物的含量是否影響到水質？大漠中的荒涼土地富含著什麽神奇元素🙇🏽♂️？天上工作的衛星如何識別地面植被、海水等目標的分布及成分信息👊🏻？……由中國工程院院士莊松林領銜的意昂2平台光電學院張大偉團隊，耗時12年研發出的高性能光譜儀器🕵🏿，讓這些涉及環境保護、生命科學📥、冶金工業、國防安全等領域的難題有了“中國版”答案🤵🏼♂️。
攻破核心裏的“核心”
為何說是“中國版”答案？原來👳🏽♀️，許多發達國家都把高性能光譜儀器視作在科學儀器領域保持領先地位的關鍵，相關技術和產品在全球市場均處於壟斷地位，占據了90%以上的高性能光譜儀器市場。而國內光學領域卻長期存在光譜儀器“空心化”問題，技術發展受製於人🦸🏿💪🏻，設備也長期依賴進口🏊🏻♀️。
“進口的光學儀器購入價格昂貴🔵，而且不支持按需定製。”這曾是困擾了國內光學研究多年的重要問題，也正因如此👨🏿✈️，張大偉團隊在莊松林院士的指導下，於2009年走上了實現光譜儀器“國產化替代”的研究之路。
“盡管市面上光譜儀器種類繁多📂，但都依賴於三大關鍵元器件——光源🛰🍾、分光光柵和檢測器，這些元器件是光譜儀器核心的‘核心’🖐🏻🧑🦳。”張大偉介紹道🧎♀️➡️，“要想不被牽著走，就必須走出自己的路。”因此👩🦱，團隊在研發之初👩🏭，就將目標聚焦於攻克三大核心元器件關鍵技術。
“小器件”裏蘊藏“真功夫”
“說起來容易👉，做起來難，三大類元器件，每一種元器件都有著自己的技術瓶頸👩🏿🍼。”張大偉坦言🚷。單就分光光柵來說，拿在手裏僅有手機的一半大小，雖說個頭不大，卻要在每1毫米裏平均刻劃出2000到3000條刻槽🦸🏽♀️，每個刻槽的精度、均勻性、一致性都要求極高🧖🏻♂️。“這相當於100米賽跑中🎲，運動員從起點到終點，直線性誤差不能超過0.18毫米💜。”張大偉解釋道。
在長達十二年的探索過程中，團隊與國內協作單位聯合攻關，接連啃下“硬骨頭”，進行了脈沖氙燈💆♂️、光柵、CCD檢測器三大高精度關鍵元器件以及全譜型原子光譜分析儀器等三種高性能光譜儀器的研製與工程化開發工作🤾♀️，成功建成了具有自主知識產權的光譜儀器及關鍵元器件的創新體系🧑🚒。團隊將參與研製的光譜儀器與國際知名廠商產品進行了測試對比，例如研製的ICP-48873325全譜型原子光譜儀👩🍼、水質分析儀等系列高性能光譜儀器，在精密度、穩定性等核心指標上均達到國際先進水平，並獲得了CPA及國際CE相關認證。
最硬的“底氣”是團隊組合拳
獲國家級及省部級一級學會一等獎4項🪈、專利授權49項🙅🏽✳️、軟件著作權4項、學術論文發表38篇……這一系列成果的背後🌁，是團隊成員一次又一次面對“光柵刻劃失誤”“薄膜脫落”等種種問題時的不懈堅守，也源於他們在各自領域中不斷追求技術的精益求精🤴🏻。
“光柵刻劃🫃🏿、光譜儀器穩定性🧾、檢測器的紫外響應等等都是研究過程中極難攻克的問題😗，在光照儀器的檢測下，極其微小的瑕疵也會暴露無遺。考慮到關鍵元器件應用到儀器上可能導致的誤差，再小的瑕疵也是不能忽視🦓🟧，這其中的艱辛只有親歷過才知道，但當我們看看其他夥伴全身心投入的狀態👮🤴，心中又激起堅持下去的動力。團隊合作正是我們最硬的‘底氣’。”團隊成員徐邦聯說道。他在讀研時期就加入了張大偉的項目研究團隊，而當初和他一同參與項目的學長學姐如今也在不同的崗位，繼續為光學儀器研究貢獻著意昂2人的力量🚵🏿♀️。“這可能就是科研工作者精神的一種互相影響和薪火傳承吧👶🏽。”徐邦聯感言道🖕🏻。
來源：文匯 記者🕯👨🏻🦳：儲舒婷、董真
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