馮進軍:科研要不斷學習深造 敢于寂寞、不怕風險 | 70周年·同心同行

來源:默認部門     作者:尚品棋牌中心     發布時間:2019年10月24日              

  

  20世紀80年代初,一節物理實驗課上,老師做了個有趣的實驗,在真空管中將石頭和羽毛同時釋放,兩者同時落地。

  這是我第一次接觸真空物理實驗,這仿佛開啟了一扇通向真空電子的神秘“大門”,吸引我往里不斷探索、不斷發現。

  這一探索,就30多年年,也是中國真空電子迅速發展的30多年。

  在科研道路上不斷學習深造

  1983年的秋天,我考入了清華大學無線電電子學系電子物理與激光專業。

  五年時光,學業充實,對于我后來從事真空電子學以及相關器件研究起到了重要作用,不少課程給我留下了很深的印象。尤其是當時電子工程系主任張克潛教授講授的《電動力學》課程給了我很多重要啟示:那就是要善于現象看本質,培養抽象思維能力;以發展觀點、敏銳目光看待理論應用的前景;培養豐富的想象力。

  畢業臨近,我的畢業設計圍繞光纖電流傳感器的研究工作展開,主要檢測環境對傳感器性能的影響,旨在提高系統的穩定性和可靠性,同時降噪。為使傳感器在不同溫度下穩定工作,我多次到718大院和北京真空電子技術研究所尋找專門的元器件和陶瓷件。畢業設計的這些經歷使我感到,從事科研要應用于實踐,研精覃思,深挖工藝。

  本科畢業后,我考取了北京真空電子技術研究所(中國電科12所,即如今真空電子公司)的研究生,決定在真空電子學領域繼續深造。

  研究生期間,我的導師廖復疆研究員正在美國喬治亞理工學院進行科技交流,他鼓勵我一定要拓展自己的知識面,把真空電子學和光電子學結合起來。

  在導師廖復疆和彭自安的指導和關心下,我補習了微電子課程,著重掌握微電子工藝方面的知識技能,如掩模技術、硅片氧化、曝光技術、干法刻蝕技術等。這些技術對于后來真空電子學與微電子學結合、建立微加工實驗室、推進太赫茲真空輻射源所需的DRIE和UV LIGA技術等起到了重要作用。

  進入12所后很長一段時間,我不斷學習真空器件和微電子學的新知識,探索科研新方向。近二十年漫長而無成果科研的經歷,讓我更加深刻體會到了“在科研道路上需要不斷學習和深造,需要敢于寂寞,不怕風險”的道理。

  深耕真空電子 榮獲皮爾斯獎

  在12所,我曾三次出國從事國際交流與科研工作。站在國際學術交流舞臺上,我了解到國際上的最新研究進展及發展方向,對于開展科技攻關及創新研究大有裨益。

  回國后,我瞄準國家急需從事基礎和前沿科研工作,開辟了真空電子器件的新頻段,研究了用于高頻率器件并便于微加工的新結構、新型真空窗材料、探索了新工藝以及新的模擬和計算方法。

  此后,我牽頭建立了專用于太赫茲真空器件的微加工實驗室,研制出具有國際水平的毫米波行波管及高頻率器件,實現了從毫米波到太赫茲頻段的跨越。

  在重點實驗室的建設過程中,針對真空電子學的前沿和基礎領域,在先進微電子平面工藝和體加工MEMS工藝、新型MPCVD金剛石工藝、高功率回旋器件測試、先進電磁模擬計算、空間行波管宇航環境試驗等領域建立了研究平臺,為開展創新研究奠定了基礎。

  在技術方面,帶領團隊在毫米波太赫茲真空輻射源、毫米波空間行波管、磁約束熱核聚變用的高功率回旋管、量子頻標用銫束管和鈣束管等方面取得了突破性進展,在真空電子學的基礎研究和應用基礎研究領域備受國內外同行關注,為我國的重大工程、武器裝備和大科學裝置的核心電子元器件的自主研發做出了貢獻。

  毫米波太赫茲真空器件在電子信息系統可以實現高速率通信、高精度探測、高分辨率成像等,針對這些需求,我瞄準了折疊波導這一新型周期結構,對電磁理論、微加工和精密工藝等做了系統研究,承擔了從自然科學基金到國家科技重大專項等各類項目,經過十年的努力,開辟了真空器件的新頻段,實現了器件頻率從8毫米到3毫米的跨越,研制的行波管處于國際領先水平;同時在太赫茲頻段開展研究工作,收到了國際同行的關注和好評,并獲得國家技術發明獎和國防科技進步獎。

  隨著我國綜合國力的提高和宇航事業的發展,高速率星級鏈接和數傳、大容量衛星通信等對高頻率毫米波空間行波管的需求提出了急迫的需求。我在重點實驗室積極組建了攻關團隊,從2007年開始牽頭承擔了重點實驗室基金項目、科技部空間行波管專項、預研瓶頸項目、核高基重大專項等項目,從提高效率、線性度特性、可靠性、壽命等基礎開始,將Ka波段毫米波空間行波管的效率在國內首先突破50%。

  

  多年的努力沒有白費,經過整個老一輩科學家的鋪墊,國家的發展、科技投入等密切相關,眾多真空電子人的奮斗,中國真空電子發展水平在國際上由跟跑到并跑,甚至部分實現了領跑。2019年4月29日,第20屆國際真空電子學會議上,我獲得了真空電子學領域最高獎——皮爾斯獎。此次獲獎是該獎自設立以來首次由亞洲人獲得,這歸功于國家,歸功于所有科研人員,是中國真空電子學行業的集體榮譽。

  大膽啟用人才 用心“澆灌”未來

  新世紀之初,中國真空電子人才還很短缺。中國要想在真空電子領域趕超國際先進水平,必須要有大量優秀的研究人才。作為一名真空電子的從業者,我有責任去“澆灌”未來。

  在工作中,我大膽啟用年輕科技人員,針對空間行波管對高可靠、長壽命的特殊要求,組織召開技術討論會,制定嚴密的工作計劃,培養了一支高水平的空間行波管研發專業隊伍。

  其中,針對近年來電子信息系統對毫米波大功率回旋器件的需求,我從零開始,積極引進兩名博士,并培養碩士和博士生;我利用各種渠道,采購所需的高壓調制器、超導磁體等高壓高功率測試系統,帶領團隊研制出的毫米波回旋放大器在國內處于領先水平。針對國家對支持用于熱核聚變實驗反應堆的140GHz高功率回旋管的需要,我帶領團隊一起努力,研制出國內首只140GHz回旋管,同時在科技部的支持下開展170GHz回旋管的研究,努力使高頻率高功率回旋管進一步提高功率并實現長脈沖工作,挑戰器件的工作極限,為熱核聚變的持續穩定工作研制合格器件。

  此外,量子頻標真空器件是原子鐘的核心器件,對于系統的精度和穩定度具有決定性作用。我針對過去研究存在的問題,重新組建了銫束管研發團隊,帶領團隊從理論模擬和優化開始,對關鍵部件存在的問題逐一解決,最終研制出符合系統要求的銫束管,目前已經小批量供應系統,并在通信、授時等領域得到應用。

  我認識到,在電真空領域的人才培養、科研方法等方面,國外有很多值得國內借鑒和學習之處。通過融匯中外經驗,我指導的多名碩士生獲得集團公司優秀論文獎,多名研究生已是部門負責人、技術骨干和管理人員。對于新入職的青年員工,我組織科研人員編制了多種培訓教材和手冊,采用學習理論、參觀實習和承擔基金課題等多種形式,培養科技人才;在人員的有效管理方面,要求年輕科技人員擺脫世俗,一心一意從事基礎和前沿技術研究,研究方向瞄準國家急需。

  

  在這樣的努力下,我帶領的微波電真空器件重點實驗室研究方向不斷擴展,人員規模持續擴大,在真空電子學領域的研究工作備受國內外同行的關注;推進了真空電子學科技創新和管理人才體系建設,實現了梯次布局的創新人才配置,形成了本領域薪火相傳的創新主力軍。實驗室也獲得了科工局的“國防科技創新團隊”、集團公司的“科技創新卓越團隊”和“七好創新團隊”、國資委的“中央企業學習型紅旗班組”等榮譽稱號。

  此外,我協調以IET的名義,在中國舉辦真空電子學博士生論壇,提高中國博士生的英文寫作和表達能力,吸引優秀博士生從事真空電子學這個在國防和國民經濟中具有重要作用的領域中來。目前已經舉辦了兩屆,每年有60余名博士生和青年科研人員參加,提高了博士生利用英語的溝通和表達能力。

  30多年,彈指一瞬。國家真空電子日益發展,人才隊伍日益壯大,作為其中一份子,我感到真的很高興、很自豪。我將繼續與祖國同心、同行,為引領真空電子器件研究、提升國家科研水平和實力繼續奮斗。

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