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陈大华:中国照明光源的发展之道

编辑:chris 2013-03-15 09:40:09 浏览:2118  来源:刘日霞

     探寻发展道路,不能只从脚下向前看,而要回头看看来路到脚下的连线,再延长下去,或许你不仅会领悟到方向,还可以感悟事物的更迭与演进,才能感知未来。刚刚过去的十年是中国照明科技事业快速发展的十年。我们邀请中国老一辈照明科技工作者陈大华教授,请他回顾过去,沉淀思想,留下足迹,同时也给我们一些预示未来的前景。

  肩负使命 自主研发打破国外垄断

  据了解,1965年初,陈大华毕业于复旦大学物理系电子物理专业,随后根据组织的安排,被学校指派到蔡祖泉教授的光源研究室报到。当时,陈大华对于光源很陌生,但蔡祖泉教授已经是一位非常有名气的科技人员。在蔡教授的身教言传和谆谆教导下,陈大华对光源的价值和意义逐步有了较深刻的认识,它是我们国民经济不可缺少的一部分,与广大人民的日常生活休戚相关,几乎所有的科技领域都离不开光源。陈大华表示:“我深深体会到我们值得把自己的青春、知识奉献给这项事业,这样也就更坚定自己踏上了我国光源事业的研究和教育之路的决心,这一投入几十年来从未间断,包括退休后依然闲不下来,每周都还不时地到学校发挥余热。”

  陈大华介绍,当时学校成立了电光源研究室,也就是如今复旦大学电光源研究所的前身。研究室条件相当艰苦、设施及其简陋。即便如此,我们在蔡老师的带领下,不分日夜地投入实验,为祖国研制出一个又一个的新光源产品,创造了许多喜人的成果,获得了国家和人民授予我们的信任和荣誉,我也在这一过程中得到磨练和有所进步和成长。

  据悉,上世纪六十年代,国际上对各国个人占有光源产品的统计数据显示,每30到40个中国人才能分到一只灯泡,而先进国家的一个外国人却能得到20多个,这一数据极大地震撼和刺痛了我们所有从事光源研制人员的内心。当时甚至于中国人家里的灯泡坏了,还必须拿损坏不能使用的灯泡到商店证实后,才能允许以旧购新,以至于今天看来十分平常的日光灯,在那个年代成为家庭贫富区别的象征。这还仅仅是生活上的例子,从工业、文化和科研前沿来看,许多工作的进行也都由于光源落后受到严重的制约。如拍摄电影时的一个大功率光源,当时我国运用的光源,其体积远大于篮球且需要四个人才能抬动其灯具,而国外的卤钨灯不但轻便,效果也明显优于国内。外国人吹嘘地称这种新光源为“原子灯”,意即中国当时的科技能力是根本无法制造出来,这无疑是对我国光源技术匮乏的贬低。更让人难以接受的是,不少进口的先进科学仪器设备都需要配光源,一旦光源损坏需要更换,我国常常为这一咽喉受到国外不合理的制约。例如,一台仪器约10万美金,灯泡约500美金,如果光源损坏自己不能生产,国外就会苛刻提出我们必须重新购买整套新的设备,再能配给备用光源,那么由于光源的缺陷我们将不得不承受极大的损失代价。

  在这样的环境下,蔡祖泉教授带领全所的科技工作者树立了一个目标,必须坚持自主研发,开发成功填补国家空白的新光源,使我国光源技术在国际上享有应有的地位而不被欺负。在蔡教授的领导下大家跟着一起埋头苦干。那段岁月是艰苦而忙碌的,没有寒暑假和休假日,吃睡都以实验室为家,往往是累了就在实验室睡,睡醒了再接着干。当时研究高压汞灯新光源产品时,研发上遇到了一个很大工艺难题,就是石英玻璃与金属真空封接需要非常薄的钼片,但那时候国内根本没有企业能生产出来。蔡老师就将厚厚的钼片高温烧热后,像打铁一样放在铁板上敲击,往往敲了数百张钼片后,才能得到几片能符合要求的钼片,就这样我们突破了金属和石英玻璃的真空密封难关,经过一年多的不懈努力,第一只国产高压汞灯终于研制成功。这一消息当时在国内,尤其在复旦大学内引起了很大的反响,它为我国高强度气体放电光源的诞生和进步奠定了基础,1965年复旦大学召开全校党员大会时,学校把高压汞灯高高挂在全校大礼堂最显眼的位置。

  远赴国外学习 师夷长制以制夷

  改革开放后,国家对于科技的重视提升到了一个新高度,尤其重视人才的培养和向国外先进科技学习,1978年创办的电光源研究所也成为当时国内权威的科研机构之一。在此良好的时代契机下,蔡教授意识到应该将更多的年轻教师送往国外培养,但他自己却选择了继续呆在实验室里埋头做实验,将机会让给了他的学生。

  陈大华表示:“在蔡组泉老师的积极争取下,1982年复旦光源所的多名教师获得了出国学习的机会,此时不懂英文的我,一心只想在实验室烧玻璃做灯泡。蔡老师知道后,立刻赶来劝说,鼓励我努力学习英文争取借此机会出国学习,等学好了回国再为学校做贡献。正是在蔡老师的极力鼓励下,我于1982年-1984年以访问学者的身份,到德国基尔大学实验物理研究所学习了两年。”

  “我在基尔大学实验物理技术研究所的主要任务是学习研究所的等离子体光谱诊断技术,也就是研究气体放电光源怎样能发出更多的光。该研究所非同凡响的实验方法和先进的技术手段让我打开眼界,尤其是许多以前从未接触过的先进知识和仪器,这些在我日后的研究工作中都起到了实质性的推动作用,让我受益匪浅。”陈大华高兴的表露。

  据悉,1998年至2000年间,陈大华教授负责的科研小组成功完成了微波硫灯的研制。陈大华表示:“微波硫灯是一种应用全新发光机理的高效和长寿命节能光源,尤其是它的无汞污染的优点,成为新光源开发所青睐的研究对象。国际上也是上世纪九十年代刚刚才涉及该领域,显然有较大的发展空间,我们也希望在这方面能也有所突破。除了微波硫灯这一品种,该光源还有其他更多发展的余地,如新颖微波金卤灯的研制和开发。同时这项重点攻关研究项目,更可以借此具有高科技含量的科研来培养学生。基于这个定位,由多位研究生组成的团队投入大量精力,并通过厂学研合作的模式,我们开展了系统的研究。最终,结合试验,从样品成功开发为成品投入到生产中,形成了较好的社会和经济效益,获得了上海科技进步二等奖。2012年,复旦年轻教授更进一步,已在新颖微波金卤灯取得了长足的进步和获得十分可喜的成果。”

  百年树人,努力培养国家照明人

  随着行业的蓬勃发展和受关注程度越来越高,业界普遍觉得照明人才的缺乏和专业教育的不足。站在一名教师的角度,陈大华认为,照明人才的培养不应追求虚拟的形式,要结合光源与照明学科本身的特点,选择多样化的教学模式。同时陈大华表示:“教育是我的工作重心,为我国光源事业培养源源不断的高端人才,是我毕生的追求。”

  专业的设立固然是人才培养的一个有利措施,但更应注意实质工作中人才的锻炼和成。客观来看,照明科技是建筑、物理、化学,计算机、心理、材料,生理和艺术等多门学科相结合的综合学科产物。以何种形式结合不是主要的,重点是将实质的内容相互结合,这些相关学科的基础都是光源与照明的研究内容。现在,全国的高等院校里如真正有许多学生转入这个领域的学习和研究,这对我国今后照明事业的进步是至关紧要的。陈大华表示:“我到澳大利亚的高校访问,当地大学的一些学科下设置了光源与照明的方向,且发展得有声有色。从这个实例中思考并得到启发,将来的照明专业在建筑业要成为主角的可能性尚小,但成为一个出色的配角,也能体现照明专业存在的必然价值。而且,应该有信心的是,照明专业的价值正被人们逐步有所认可,某种程度而言它更是建筑的灵魂,有了夜间照明所展现的魅力,才使建筑晚间的形象能远远超过了其本身白天的效果。我认为,照明在当前看到自己存在的价值的同时,也应甘心做好这个配角,不要追求表面的形式。作为高校的光源与照明专业,培养学生就是要实行宽口径模式,让他们有各种职业的适应能力后,再选择侧重的领域和感兴趣的专业方向。”

  绿色照明在全球包括我国推广过程中,有显著的节能减排作用的节能光源,尤其是LED光源已获得人们的足够重视,但我国照明设计起步时间并不长,重视程度还有待提高。在做一项工程时,人们对于需要何种光源,灯具和电器很清楚,但谈到照明设计重视就很难贯彻始终。照明设计应有的费用有时也难以接受,国内普遍还未认识到照明设计本身的价值,更未接受在某种程度上,照明设计的重要性是超过光源、灯具和电器等硬件的新理念。

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