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刘杰的重离子加速器作为世界级的大规模核物理实验装置在很多人眼里就像一条神

作者:沐瑶    栏目:新闻    来源:东方网    发布时间:2021-08-09 11:54

伴中国龙守护航天核心

刘杰在实验室。照片由受访者提供

成功!国产电子设备和航天芯片又一次抵御了太空辐射!

日前,经过约7个小时的舱外工作,顺利完成出舱任务的航天员刘伯明,唐洪波安全返回天河核心舱.

在地球上,在甘肃兰州一处安静的庭院里,中国科学院现代物理研究所研究员刘杰仰望深邃的天空,浅笑着向天宫空间站送去祝福。

30年来,它一直在这个院子里,伴伴随着中国载人航天工程的尴尬脚步,作为国家重大科技专项核高基的首席科学家悟空卫星塑料闪光阵列探测器总设计师刘杰主持了中国400多台,上万颗芯片的测试评估,这就是嫦娥

今年4月,作为全国五一妇女奖章和全国五一女模特的获得者,刘洁光荣地走进了人民大会堂。

神秘的中国龙

人类从未停止过对宇宙的探索,但每一步都充满了危险和困难。

在很多人的印象中,地球之外的空间是宁静安详的,但真实的宇宙是暴戾狰狞的当火箭将卫星送入太空,勇敢地突破大气层时,太空辐射将激增,所有电子设备和太空芯片都将成为单一高能宇宙射线的目标,严重威胁在轨航天器的安全

风云一号气象卫星是我国研制的第一代极轨气象卫星,但第一颗卫星仅服役39天,第二颗卫星服役165天,均未达到预定工作年限长期以来,中国科学家找不到卫星姿态失控的原因

风云一号卫星故障地面回放的实验任务交给了刘杰她和三个同事临时搭建了一个实验平台,两天两夜没睡近40个小时最后确认卫星故障原因是由于空间辐射导致计算机主板工作异常,导致卫星姿态控制系统出现故障

随后,我们利用重离子加速器科学仪器在地面模拟空间辐射环境,开展电子元器件抗辐射性能的检测评估刘杰回忆道

刘杰的重离子加速器,作为世界级的大规模核物理实验装置,在很多人眼里就像一条神秘的中国龙。

依托这条中国龙,刘杰及其团队成员建立了两套具有国际一流技术指标的单事件效应地面模拟装置,为保障航天器安全运行,建设科技强国迈出了关键一步。

悟空的回答

伴随着中国航天员进驻天河核心舱,很多人都非常关心核心舱的寿命。

虽然目前没有统一的答案,但一颗叫悟空的卫星或许能给出答案。

2015年12月,暗物质粒子探测卫星悟空在甘肃酒泉成功发射,引起国内外广泛关注,被称为开启中国空间科学时代。

很多人可能不知道就在悟空发射前,作为悟空卫星塑料闪光阵列探测器的项目负责人和总设计师,刘杰带领团队陪伴悟空1500多个日夜通过高标准设计,近乎严谨的测试计算,最终在探测器大动态范围,塑料闪晶温度变形设计,多通道前端电子,大规模集成芯片可靠性等关键技术上实现突破

我们承担的核心任务,在物理性能和工程可靠性方面,99.99%的成功率是不合格的我们以100%的满分实现了对航天芯片安全性和可靠性的终极追求刘杰说,当我们看到并评价自己超越了国际同类探测器时,就知道我们离科技强国的梦想又近了一大步

每一个进步都需要科学家付出超乎常人的艰辛。

在观测重离子潜艇航迹的实验中,人行走时会产生干扰信号白天干扰太多,于是刘杰在夜深人静的时候做实验,半年来每天晚上重复繁琐的操作,直到最后得到了异常清晰的原子分辨率潜艇航迹图像

有一次,几十个宽度为5毫米,厚度为30微米的非晶合金表面被抛光成镜面刘杰用指尖轻轻粘上,反复打磨,用绒布和丝绸打磨了三个月

愿意坐在冰冷的长椅上,穿越无人区

1985年,20岁的刘杰从北京师范大学物理专业毕业,回到家乡兰州,进入中国科学院现代物理研究所,边学习边工作。

刘杰回忆说:我在攻读博士的时候,选择了冷门课题——航天电子元器件单粒子效应研究当时这个项目没有资金,没有实验条件,论文的结果也不容易发表

科学探索就是坐在冰冷的板凳上和坚硬的骨头上当国家需要时,它必须站出来刘姐说

科技进步的跨越式发展往往呈现井喷效应——多年的探索,无数人的努力,时代的需要,个人的准备,往往汇聚在一个关键点,只给一个命令,所有的箭都射出去了

刘杰总觉得自己是这样的箭头。

经过半个世纪的努力,在杨成忠,魏,詹,夏,赵宏伟等三代科学家的努力下,1988年12月建成兰州重离子加速器,1991年8月建成兰州重离子加速器国家实验室,标志着我国回旋加速器技术水平进入国际先进水平,也开辟了我国中能重离子物理基础研究和应用研究的新领域。

正是在这个时代的召唤下,年轻的刘杰和风云一号悄然相遇这时,中国载人航天工程三步走战略启动之后,伴伴随着此前的神舟,天宫任务,天地往返,舱外空间,交会对接等关键技术所需的航天器国产集成芯片的测试评估接踵而至

30年过去了。作为组长,刘杰不断提高自己的实验技术能力

和效率,在研究重离子潜径迹形成机制,高压下地质材料辐照效应等方面的技术参数达到国际先进水平,同时先后培养了23名博士生,6名硕士生。

走进兰州重离子加速器国家实验室,偌大的展厅中,中国重离子事业奠基人杨澄中院士的雕像居中伫立,走进这里的年轻科学家总会在雕像前虔诚敬礼,表达对老一辈科学家的钦佩。

现在,我们材料中心的研究团队平均年龄33岁,是一支充满活力,团结奋进的科研队伍刘杰很欣慰,科学家精神薪火相传

康劲

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