光眼

前言：我国作为一个人口众多的发展中国家，在很多技术、行业领域都长期处于缺少自己的知识产权、缺少自己的核心技术、缺少自己的核心竞争力的被动境地。我们实施的许多科学技术研究定位于瞄准、跟踪或赶超国际前沿，已取得了丰硕的成果，极大促进了我国高技术的全面发展，使我国在国际高技术舞台占有一席之地。而“创建国际前沿”，使科学技术走在国际科学研究最前沿，则更有利于推动我国相关研究领域的发展,推进产业优化升级。 　　日前，仪器信息网编辑走访了中科院物理所许祖彦院士，“创建国际前沿”这句令全体中国科研工作者为之振奋的话，正是我国这位著名激光技术专家许院士与我们讨论最多的，许院士和他的同事们在国际激光研究领域，也确实身体力行地不断为“创建国际前沿”而奋斗。 　　全固态深紫外激光器研制的成功，不仅使得我国激光科技研究突破了200nm以短的深紫外壁垒，实现了实用化、精密化，还极大推进了我国科研人员在激光科技研究领域继续深入，促进了我国前沿科学、光电子产业发展，为这一技术研究领域在国际上持续保持优势地位奠定了坚实的基础。 　　全固态深紫外激光器核心技术之一的KBBF晶体棱镜耦合装置是我国具有自主知识产权的核心技术，为我国独有并暂时不对外国出售，以保护我们国家先进科研装备的研制，这是我国在高技术领域第一次对发达国家说“不”。 　　世界首台大色域140英寸大屏幕激光显示样机研制的成功，标志着我国在国际激光彩色显示技术开发的先进行列，以及我国在激光显示研究领域取得国际领先关键技术优势。 我国著名激光技术专家、中科院物理研究所许祖彦院士 我国科学仪器现状与发展任务 　　谈到仪器，许院士表示：“科学仪器能提升国民经济水平、科学水平、技术水平和促进国防建设的发展，有人曾经统计过，诺贝尔物理、化学奖的获得者1/3与科学仪器发明有关，而发明的科学仪器反过来又促进了科学技术的进一步发展。” 　　讲到我国仪器现状，许院士无奈地说：“现在我国使用的大型科学仪器，包括激光仪器在内，“八五”的时候，只有9.98%是国产的，到“十五”的时候，不到15%，也就是说，现在我国的大型科学仪器85%还是依赖从国外进口。这样事情就非常严重了，从进行科技前沿方面的研究来说，外国的先进科学仪器，先他们自己用，待他们把‘第一桶金’都淘完了，再把仪器高价卖给我们，回收成本 另一方面，涉及到高、精、尖的仪器，国外往往对我国禁运。” 　　“从‘八五’到‘十五’近10年间才增长5%左右，增长速度好像有点缓慢?”笔者吃惊地表示。“从‘八五’到‘十五’近10年间才增长5%左右，增长速度的确有点缓慢，其实我们有很多科研技术不一定比国外落后，也做了很多科学研究，发表了很多文章，就是做不成仪器，这与我国的工业化水平有关。现在我们国家正在提倡‘两化融合’，即信息化与工业化结合，将信息产业部与工业部连在一起，这将会很好的促进我国科学仪器的发展。而激光很大程度应用在信息仪器上，应用在分析仪器上也比较多，所以我比较关心国家的‘两化融合’。希望此项举措能推进国家科学仪器的发展，让我们国家的国产大型科学仪器不到15%的比例能够尽快增加。” 　　针对目前我国国产仪器现状，许院士进一步道出了心中所想，并提出了当前我国科学仪器产业发展的重大任务：“要想将国产仪器做强，首先要提高仪器质量，将15%的比例提高上去，增进我国仪器的国产化，进一步在世界范围内实现仪器创新，在世界上有中国自己的品牌，所以说中国国产仪器的发展也是任重而道远。作为一个研究仪器人的心理话，希望中国仪器产业能有具体目标和历史使命感，也希望仪器信息网也能起到积极的推动促进作用。” 激光技术在仪器方面的应用 　　激光技术属战略支撑技术，在仪器创新上有广泛应用 　　“我国的激光技术起步比国外稍晚一些，60年开始起步，但现在差距比较大，这跟当初的国际关系背景、国民经济水平、人才素质背景有关。改革开放后，各方面都有所改观。03-04年国家中长期科技发展战略研究中，将激光技术定义为战略支撑技术，即激光是国家的高新技术产业、科技前沿和国防建设的战略支撑技术。在后来的国家纲要中，进一步将激光定位为国家八大前沿技术之一。”谈到激光技术，许院士首先向笔者介绍了我国激光技术的发展背景及目前现状。 　　“什么是‘支撑技术’?”笔者问到。 　　“所谓支撑技术，是指技术本身不一定值很多钱，但它支撑着这个产业产生很大的社会经济效益。”讲到这里，许院士形象的举例道，“支撑技术就像盖大楼时刚开始建的支柱，看似简单，没有太大的用处，但一旦把它移开，整栋大楼也就不存在了 DVD里面的半导体激光器很简单、很便宜，但不代表不重要，如果将其去除，那么DVD连概念都产生不了。” 　　“那激光技术的发展方向呢?”笔者进一步问到。 　　“其主要发展方向为：半导体激光、全固态激光、自由电子激光和光纤激光。”许院士笑着说道，“我从毕业到现在干了近40年，一直是课题组组长，近20年主要是做全固态激光，主要应用在三个方面，包括产业工艺、科技前沿和军工。” 　　谈到全固态激光在仪器上的应用，许院士表示：“全固态激光技术在仪器方面也有很多用途。由于激光本身是一个定向光源，方向性好，单色性好，亮度高，首先在通讯仪器方面，其可以用来做信息载体，如在光纤通讯等方面，具有很宽的带宽，传输性非常好 第二，作为计量仪器，如激光刚发明的时候，就用来探测月球到地球的距离，现在发展到用飞秒频率梳作为长度和时间的标准，是一种很前沿、很重要的仪器技术 第三，在分析仪器上，用途也很广泛，如用在激光谱仪、能谱仪上 第四，主要是借助激光的定向性好、光能量密度大、能量高等特性，作为加工的仪器，如用来金属打孔、焊接等。” 　　KBBF晶体和它的棱镜耦合装置研究成功，使全固态深紫外激光器得以精密化和实用化 　　“当前，国家建设要提倡做强、做大，国产仪器也要做强、做大，国家财政部、产业部、科技部、基金委对此一直很重视，深紫外激光仪器就是由此研究开发出来的。”终于，这个令笔者十分感兴趣的话题，也是本次采访的核心话题终于出现了。为了不打断许院士的思路，笔者决定采取静静聆听的方式，让许院士将这个话题阐述完毕。 　　为了让笔者有所了解深紫外激光仪器，许院士先给笔者“科普”了一下：“深紫外波段光指波长在150～200nm左右的那一段光。从光的受激发射来讲，其泵浦速率与波长倒数的3次方成比例，波长越短，要求泵浦速率就越高，深紫外激光波长很短，直接用受激发射产生技术就非常困难。” 　　“科普”完毕，许院士继续讲到：“我们要研制的大型科学仪器，应既要实用化，又要精密化。现在的设备产生的深紫外激光，距离实用化和精密化比较远，因而深紫外波段的激光仪器，长期以来在世界上一直发展不起来。当前既实用化又精密化的激光器当数全固态激光器。” 　　“用固态激光直接产生深紫外波段激光，最好的办法就是利用非线性谐波技术，将激光一次次的倍频，这就要依靠非线性光学晶体，而中科院陈创天院士和他的研究群体研制的非线性光学晶体是世界上公认做得最好的。之所以说是世界上公认做得最好的，是因为目前国际上通用的四种非线性光学晶体中，中国四占其三。(目前世界上能够工业化使用的非线性晶体只有四种：从近红外到可见光使用的KDP晶体——由美国杜邦公司发明 从可见、紫外到深紫外3个波段使用的BBO、LBO、KBBF晶体——都是由中科院陈创天他们发明的。) 　　外国专家曾预言，200nm波长激光是一个发展壁垒，突破200nm波长这个瓶颈可能要靠中国专家来完成。早在九十年代，陈创天院士课题组就找到了KBBF晶体，用来做倍频，将激光波长缩短至186nm，突破了200nm波长的限制，但是由于其比较笨重，还不能达到实用化。 　　由于KBBF晶体层状特性很严重，长不厚，要做到深紫外倍频需要切割，但其又不易切割。直到2002-2003年的时候，陈创天院士课题组与我的课题组共同发明了KBBF晶体的棱镜耦合装置，在国际上首次实现了1064nm激光的6倍频输出，将全固态激光波长缩短至177.3nm，首次将深紫外激光技术实用化、精密化，并申请到了中国、日本、美国的专利。就目前情况而言，中科院的专利已垄断了深紫外全固态激光研究的全部领域。” 　　相对于同步辐射而言，在体积方面，配有KBBF晶体棱镜耦合装置的全固态激光器体积变得很小 在能量分辨率方面，比同步辐射提高5-10倍以上 在光子流密度方面，提高了3-5个量级 同步辐射在纳秒、皮秒条件下工作，而KBBF晶体的深紫外全固态激光器在纳秒、皮秒、飞秒条件下都能工作 同步辐射只能探测到1-2nm，而全固态激光器能探测到10个nm的深度。 　　真空紫外激光角分辨光电子能谱仪成功问世，令世界瞩目 　　许院士继续说道：“光电子能谱仪是当今研究凝聚态物质电子行为的先进仪器，目前都使用同步辐射光源，如改用深紫外激光源，其性能将获得全面的突破。1.773nm深紫外全固态激光研制成功后，日本东京大学提出用于光电子能谱仪(积分式)。2004年周兴江博士回国研制深紫外激光高能量分辨、角分辨光电子能谱仪，在中科院创新工程计划支持下，研制计划顺利进行，06年获得成功，并应用于高温超导材料研究，这立即引起国际科仪界的强烈关注，许多国际著名实验室慕名前来，要求购买深紫外全固态激光相关技术。中科院和上级领导部门经慎重考虑，认为这一自主创新的原创性“敏感技术”首先应服务于国内前沿科学研究，推动我国创建学科研究国际前沿。 周兴江研究员向许祖彦院士和仪器信息网采访人员介绍仪器及取得的成果 真空紫外激光角分辨光电子能谱仪 　　7台深紫外激光器应用在物理、化学、材料科学领域，开发7台国际首创的大型科学仪器 　　现在，中国科学院、基金委、科技部、财政部对此都很重视，许院士在报告中也曾指出：这个研究在中国是完整的研发链：KBBF晶体材料是中国人把它长出来的，外国人没有 激光器是中国人的，外国人没有 用这个激光器研制的角分辨能谱仪也是中国人的，外国人也没有 再往下进一步研究，将由中科仪公司将这种仪器商品化，推向国内、外市场 仪器商品化之后，搞前沿科学研究的人就可以利用这种仪器进行发现新现象、阐明新理论、找到新方法等方面的研究。 　　深紫外全固态激光器出来后，许院士给中国科学院大连化学物理研究所做紫外拉曼光谱研究的李灿院士打了一个电话，李灿院士听到这个消息后，很受振奋，立即要求尽快提供一台深紫外激光器。根据李灿院士的要求，我们正量身制作一台全新的深紫外激光器，对此，李灿院士表示：“这种深紫外拉曼光谱仪将属于新一代的谱仪”。 　　现在我们正在加紧研制5类7台深紫外全固态激光器，提供给物理、化学和材料学家，帮助他们研制7台新的应用深紫外全固态激光器的国际首创的大型科学仪器，例如周兴江博士研发深紫外激光同时具有自旋分辨和角分辨的光电子能谱仪、光子能量可调谐深紫外激光光电子能谱仪用来将电子参数测全，包括电子能量、动量、自旋等。 　　李灿院士研发深紫外激光拉曼光谱仪，当初新型拉曼光谱仪将光谱波长检测范围最低限从205nm降低到193nm时，拉曼光谱就大大的增加了，如今采用深紫外全固态激光器再将检测范围最低限降至177.3nm，可想而知，拉曼光谱会增加多少…… 　　包信和研究员研发深紫外激光光发射电子显微镜。目前，国际上最先进的光发射电子显微镜，其精确度最高能达到20nm的水平，而采用全固态激光器后，其精确度将能提高到5nm。 　　王占国院士研发深紫外光致发光光谱仪，用于超宽带隙半导体材料方面的研究。它将使这类新材料的基础参数检测成为可能。 　　佟振合院士研发深紫外光化学反应仪，现在有3000万个有机化合物，90%的吸收光谱在深紫外区，而现有的技术只能采用双光子效应来检测，效率非常低，采用深紫外激光器后，就可以用单光子激发的方式检测，探测到很多的化合物以及观察到化合物更深层次的反应。 　　王恩哥院士等研发深紫外激光原位时间分辨隧道电子谱仪，用于表面物理方面的研究，将使10nm左右小量子系统方面的研究成为可能。 　　这仅仅是深紫外波段仪器应用的第一期，主要应用在物理、化学、材料方面，已不再是瞄准、跟踪或追赶国际前沿，而是在创建国际前沿 第二期将应用在信息、资环、生命等领域，这将为各大学科提供全新研究手段，对科研活动起到革命性的推动作用。 激光全色显示样机研究成功 　　有人问许院士：“您近些年都做了些什么?” 　　许院士幽默地回答道：“近10年做了3件比较大的事情，第一件就是深紫外激光器，‘坐了10多年的冷板凳’，但有它自己的好处，没人和你竞争，能够踏踏实实的自己搞研究 第二件事情，在高功率、高光束质量和变频全固态激光产生和应用方面 第三件事情，就是激光显示，从八五开始到现在。” 　　信息链包括信息的获取、处理、存储、传输、显示几大步骤，显示作为信息链的最终环节。许院士认为：显示技术目前走过了黑白显示、彩色显示、数码显示三个过程，但在这三个过程中普遍存在的、至今仍未解决的问题就是：色域覆盖率低。如果以人眼可识别自然界的色彩范围为100%，现在显示器的色域覆盖率只在33%左右，采用激光显示器，其理论色域覆盖率可达到90%以上。激光显示也被许院士称为显示技术发展的第四个过程或平面显示的终端过程。 　　十五期间，许院士和中科院五个研究所的科学家们合作已用激光全色显示技术做出了一台原理样机，色域覆盖率达到了73%，这个覆盖率为当今世界上最大的。样机做出来以后请显示专家及一般群众来观看鉴定，这给鉴定者带来了意想不到的视觉享受与冲击，得到了大家一致的赞许与认可。 　　当前，激光全色显示技术发展遇到最大的问题就是如何将此项技术推向产业化。“一台200多英寸的样机，其成本就100多万，这是中国许多用户所承担不起的，这是将激光显示技术推向产业化遇到的问题之一 一旦激光显示技术推向产业化，电视台传输带宽、标准等方面也需要重新制定。如果将上述问题全部解决，从而将激光显示技术彻底推向产业化，需要巨大的投资，仅靠现在的几千万政府科研经费投入是远远不够的，这也是制约将此项技术推向产业化的关键所在。”许院士感慨地说道，“数十上百亿元人民币的费用，对国家、对企业来说都是一笔不小的投入，但对于此项技术每年上千亿美元的市场而言，这些投入带来的效益回报也是巨大的!” 　　至此，笔者希望中国本土企业能够联合起来，对我们国家自主创新的技术予以积极的支持，开创我国显示技术领跑世界的新局面。否则，中国显示行业企业又将形成在标准上受制于人、在市场上为外国人打工的尴尬局面。打造中国企业的国际竞争力，又将成为一代人的一个壮志未酬的遗憾。许祖彦院士与仪器信息网采访人员合影 　　编者后记： 　　采访结束后，笔者一行又在许院士的带领下参观了周兴江研究组的实验室，亲眼看到了这台令世界瞩目的深紫外激光光电子能谱仪，亲耳听到了周兴江研究员对这台光电子能谱仪如数家珍的介绍。作为炎黄子孙，切身感受到了“创建国际前沿”给我们带来的骄傲。 　　回来的路上，笔者的情绪久久不能自已，遂作小诗一首： 追梦依稀四十载， 白发皓首燕归来。 艰苦钻研终不辍， 硕果丰存桃李开。 　　*许祖彦院士和他的科研团队最近已调到中科院理化技术研究所，继续从事激光物理和技术研究。

p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201603/insimg/ab8d2e3a-3d43-4496-acf2-8d4891302409.jpg" title=" 严衍禄1.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 中国农业大学& nbsp 严衍禄教授 /strong /p p 　　严衍禄教授是我国近红外光谱分析研究先行者之一。20 世纪80 年代初即组建了中国农业大学近红外光谱分析实验室，三十余年来，严衍禄教授一直从事近红外光谱分析的基础理论、农业应用、软硬件技术等研究开发工作 持续培养近红外光谱研究领域博士、硕士生三十余名，许多已成为国内外高校、科研机构、知名企业中近红外领域的学术和技术骨干 为近红外光谱分析技术的推广做出重大贡献。 /p p 　　日前，仪器信息网编辑采访了严衍禄教授，采访中严衍禄教授谈到了其30年来从事近红外事业的感想、对中国近红外发展的看法。严衍禄教授指出，在中国研究近红外面临的困难更多，例如中国的小麦、玉米等的品种可能比国外多几万个，建立稳定的近红外模型更加困难。但是，如今大数据、云计算等的发展，对于中国近红外研究来说，可能是一个很好的机遇。最后寄语近红外研究人员，一定要抓住机会，快速发展近红外事业。 /p p style=" text-align: center " br/ /p script src=" https://p.bokecc.com/player?vid=1820FBD58551577C9C33DC5901307461& amp siteid=D9180EE599D5BD46& amp autoStart=true& amp width=600& amp height=490& amp playerid=621F7722C6B7BD4E& amp playertype=1" type=" text/javascript" /script

p 　　 strong 仪器信息网讯 /strong 2017年5月25日，“光谱分析前沿技术论坛(北京)”在文津国际酒店召开。此次技术论坛由三宝兴业科学部主办，相关领域的科研工作者聆听了报告。 /p p style=" text-align: center " img title=" 现场1.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/8e80ff6a-cb26-4931-9a97-436787693fb1.jpg" / /p p style=" text-align: center " img title=" 现场2.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/c5f89a8f-a178-46d2-b3b7-f6b3f8b36308.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong “光谱分析前沿技术论坛(北京)”现场 /strong /p p 　　“光谱分析前沿技术论坛(北京)”的内容较多的集中于超快光谱技术。当入射光脉冲照射在所研究的物理体系上时，会触发体系内产生一些非平衡的动力学过程，可以通过出射光中的信号来了解这些非平衡过程。“超快”这个形容词指的是所研究现象的时间尺度，时间尺度可以跨越几个数量级，从阿秒到纳秒 “超快”也可以指光脉冲的宽度或脉冲间隔。 /p p 　　超快光谱的出现，让人们能通过“慢动作”观察到处于化学反应过程中的原子与分子的转变状态，给化学以及相关科学领域带来一场新的革命。近年来，发展迅速的超快光谱成为了研究皮秒和飞秒时间尺度内的分子结构与超快动力学行为的强有力手段。 /p p 　　“光谱分析前沿技术论坛(北京)”邀请了中国科学院物理研究所李运良研究员、北京师范大学张文凯教授介绍二维中红外超快光谱、超快X射线光谱的技术进展及应用。 /p p style=" text-align: center " img title=" 李运良.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/ea965f42-f31d-4419-9896-7d35b5442448.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 中国科学院物理研究所 李运良研究员 /strong /p p style=" text-align: center " strong 报告题目：二维中红外超快光谱学技术的发展与应用 /strong /p p 　　李运良研究员主要从事多维超快光谱技术(包括二维五级拉曼光谱，二维红外光谱，二维瞬态红外光谱,二维拉曼受激辐射光谱)的研发及其在探测分子相互作用动力学方面的应用，从而在分子水平和超快范围(飞秒—皮秒)理解分子动态功能，以及生物光合作用和生物酶催化微观机理。 /p p 　　此次报告中，李运良研究员首先讨论了传统激光光谱的局限性及当前科研工作对二维超快光谱的迫切需求。接下来，李运良研究员介绍了二维超快红外光谱技术及其应用，他指出，二维超快红外光谱是获得分子水平的结构和相互作用动力学更多信息的有力工具。李运良研究员的团队还对系统进行了简化，搭建了脉冲整形二维红外光谱系统，该系统具有不同超快激光脉冲位相锁定等优势，并应用于界面水等的研究中。 /p p style=" text-align: center " img title=" 张文凯.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/aa8e59a1-ba66-4ef4-bf08-3f3b13d409dd.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 北京师范大学 张文凯教授 /strong /p p style=" text-align: center " strong 报告题目：超快X射线光谱及二维红外光谱介绍 /strong /p p 　　飞秒超快二维红外光谱方法具有无探测光背景、灵敏度高和信噪比高等优点，广泛应用于研究化学、生物体系中的超快结构和动力学，如已经成功测定了膜蛋白在溶液中的三维结构、揭示了抗艾滋病药物Rilpivirine的耐药性机制。 /p p 　　张文凯教授报告中介绍了二维红外光谱中的杂散光消除方法、高选择性非天然氨基酸红外探针的研制，及其在甲型流感病毒M2质子通道机理研究中的应用。张文凯教授还介绍了超快X射线发射光谱及其应用。面对时基漂移、自发辐射光源不稳、光谱扫描耗时等技术难点，张文凯教授团队利用单脉冲实时测量时基、分光器覆盖整个光谱的方法解决了该难点，使得超快X射线发射光谱系统的时间分辨率& lt 50fs，采样时间缩短了100倍。 /p p 　　同时，三宝兴业科学部的经理李汉明博士、三宝兴业科学部的技术经理凯宇先生、美国普林斯顿仪器公司的技术工程师王帅先生、必达泰克公司北方区经理胡敬志先生分别介绍了公司及产品的情况。 /p p style=" text-align: center " img title=" 李汉明.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/ddb40a69-0325-4392-9831-02360d79f6d6.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 三宝兴业科学部的经理李汉明博士 /strong img title=" 王帅.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/2d388ff4-7aa7-4825-a697-811ddedeadc8.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 美国普林斯顿仪器公司的技术工程师王帅先生 /strong 　　 img title=" 凯宇.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/e6ff4ea3-7356-489d-819e-648b6fe5d983.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 三宝兴业科学部的技术经理凯宇先生 /strong /p p style=" text-align: center " img title=" 胡敬志.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/679be83f-8839-4ca7-b288-708f55f74e5d.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 必达泰克公司北方区经理胡敬志先生 /strong /p p 　　胡敬志先生在报告中主要介绍了便携拉曼光谱仪的应用和优势。必达泰克公司的便携和手持式拉曼光谱在全球已经销售了超过10000套，其产品既有用于如毒品检测的专用仪器，也有适用多个领域的通用型产品。便携拉曼光谱即可以用于珠宝鉴定等方面的定性分析，也可以应用定量分析软件进行细胞培养体系中营养物葡萄糖和乳糖浓度的定量分析，在原位现场分析、过程分析等方面也能发挥作用。 /p p 　　会议主办方北京三宝兴业视觉技术有限公司，原为微视凌志图像，创办于2003年，主营业务是以代理销售国际知名厂商的图像处理产品为主，并在此基础上，根据应用型用户的实际要求，进行从硬件到软件的全套图像处理系统集成。三宝兴业科学部主要品牌有：普林斯顿的科研级相机及光谱仪、e2v的科研级芯片、Light Conversion的飞秒激光器、ARS的低温制冷器件、必达泰克的小型拉曼光谱仪等专业产品。 /p p & nbsp /p