新春走基層|每天一釐米的新春守候——走近為大科學裝置造晶體的科學家

今年春節假期，中國科學院上海光學精密機械研究所的王斌副研究員沒有返鄉，而是在實驗室裡守候著晶體的生長，該晶體以每天一釐米的速度，需要一刻不停地生長100多天。這種名為DKDP的晶體是神光系列大科學裝置的核心元件，對於大型高功率鐳射裝置來說，是唯一可用、不可缺少的頻率轉換材料。

科研團隊與DKDP晶體的合影，透明罩內晶瑩剔透的物體即DKDP晶體，科研人員背後的金屬罐是晶體生長槽。（受訪者供圖）

在實驗室裡，記者看到多個巨大的圓柱形金屬罐，這是晶體生長的地方。透過罐壁上的小窗可以看到，半米多高的大尺寸晶體在溶液中旋轉。在普通人眼中，它晶瑩剔透、光滑圓潤，宛如巨大的寶石。而在科研人員眼中，它一天天“長大”，更像是自己的“孩子”。

“晶體裡不能有任何瑕疵，一個小氣泡也不行！”王斌說。晶體生長24小時持續100多天不停，記者注意到，雖然生長系統具有晶體生長監控系統及引數報警裝置，但是工作人員仍認真地每隔2小時做一次全面巡檢。巡檢內容事無鉅細，包括晶體生長狀態、溫度、迴圈泵執行狀態、槽內壓力等等。

透過玻璃罩看晶體，中央長條狀的是被稱為“種子”的籽晶，整塊大尺寸晶體就是由它生長而來的。（受訪者供圖）

記得2020年春節前，新研製裝置還處於除錯階段，為了裝置穩定執行，科研團隊奮戰到臘月三十。王斌作為裝置研製直接負責人，除夕夜還在鑽入新研製的生長槽底檢視裝置執行情況。

今年是王斌連續第5年春節留守實驗室，雖然裝置已經很穩定了，但只要晶體在生長，他心裡就惦記著：“過年很多人都回家了，越是大家不在的時候，我越不敢走。”

守候日復一日，創新再接再厲。比如，這看似很慢的每天一釐米，其實是團隊不分黑夜白天探索出的創新速度。從中國科學院上海光學精密機械研究所黨委書記邵建達到齊紅基研究員，再到王斌，三代科學家以克服困難、直面挑戰的拼搏精神，衝在科研前線。

團隊與切片後的晶體成品部件合影。（受訪者供圖）

王斌介紹，讓晶體生長又快又好非常困難，如果使用傳統方案，晶體每天只能生長1毫米，生長週期需要兩三年。

但是，科技創新不能等，正在建設的大科學裝置需要數十個這樣的晶體。團隊從2014年開始研究工藝、開發裝置。他們提出並實現DKDP晶體長籽晶快速生長技術方案，將週期從傳統生長的2年多縮短至3個多月，並規避了點籽晶快長技術的柱錐交介面等難題，僅晶體生長相關技術突破就申請相關專利21項。

同時，團隊優化了晶體切片率，將原本的一塊晶體產出5片成品部件成功提升到超過10片，進一步為大科學裝置建設節約時間和成本。

再過幾天，這塊DKDP晶體將長成出槽。待切片完成，王斌等科研人員將親自把它們護送到目的地，為大科學裝置裝上核心元件。（記者董雪）