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最美工(gōng)程技(jì )術人員 | 蔡華：在特種材料實驗室見“微”知著 壓擔成長(cháng)
來源：中(zhōng)國(guó)建材總院 發布時間：2024-08-01新(xīn)時代是奮鬥者的時代，工(gōng)程技(jì )術人員是科(kē)技(jì )成果落地的重要執行者。他(tā)們用(yòng)智慧的思維和勤勞的雙手演繹了一個個奇迹；面對難題，他(tā)們專啃“硬骨頭”，讓一個個困難成為(wèi)提高技(jì )術和能(néng)力的動力，讓一個個項目高質(zhì)量完成，他(tā)們就是中(zhōng)國(guó)建材最美工(gōng)程技(jì )術人員。
蔡華，中(zhōng)國(guó)建材總院北分(fēn)建築材料行業特種光電(diàn)材料重點實驗室主任
小(xiǎo)小(xiǎo)的多(duō)孔玻璃薄片彙集了大大的集成智慧
“我與微通道闆相識于2014年底的一次材料微納表征與綜合性能(néng)剖析，自此也開始了我探索解決微通道闆領域的一個個有(yǒu)趣問題、見‘微’知著的旅程。”中(zhōng)國(guó)建築材料科(kē)學(xué)研究總院有(yǒu)限公(gōng)司北京分(fēn)公(gōng)司建築材料行業特種光電(diàn)材料重點實驗室主任蔡華說。
微通道闆（MCP）是一種精(jīng)密的先進電(diàn)子倍增材料，1964年，EvansD.S. 等人在美國(guó)NASA Goddard太空飛行中(zhōng)心的低能(néng)帶電(diàn)粒子探測裝(zhuāng)置上開展了極弱信号粒子的連續通道電(diàn)子倍增試驗，首次證實了MCP作(zuò)為(wèi)極端粒子探測用(yòng)倍增材料可(kě)行性。此後，曆經多(duō)年發展，具(jù)備了高增益、高時間分(fēn)辨力、高空間分(fēn)辨率、結構緊湊等優勢，被廣泛用(yòng)于高能(néng)物(wù)理(lǐ)探測、空間天文(wén)探測、精(jīng)密守時等領域。
從第一眼看到微通道闆開始，蔡華就被這個小(xiǎo)小(xiǎo)的神奇魔法師吸引。從外形上看，MCP像是在一個1元硬币大小(xiǎo)的玻璃上，均勻排布着有(yǒu)數百萬個比頭發絲的十分(fēn)之一還細的微孔管道。
從功能(néng)上說，電(diàn)子一旦進入 MCP 微孔管道，就像瘋狂撞球遊戲中(zhōng)的小(xiǎo)球，小(xiǎo)球撞擊到管道壁會分(fēn)裂成2個，2個分(fēn)裂小(xiǎo)球繼續撞擊管道壁會變成4個，不斷重複直到變成一個數量龐大的小(xiǎo)球軍團，實現電(diàn)子倍增信号放大，MCP是玻璃基微結構功能(néng)材料中(zhōng)的重要一員，也是多(duō)種國(guó)際先進的精(jīng)密科(kē)學(xué)儀器、極弱信号探測器、多(duō)種重要裝(zhuāng)置的“心髒”。小(xiǎo)小(xiǎo)的一片多(duō)孔玻璃薄片，彙集了從玻璃到金屬 / 薄膜設計與制造、從納觀到介觀直至宏觀的電(diàn)學(xué)與電(diàn)子學(xué)調制、從核物(wù)理(lǐ)到物(wù)理(lǐ)/化學(xué)的多(duō)領域交疊，彙集了大大的集成智慧，雖小(xiǎo)但很(hěn)重要， MCP材料性能(néng)進步，往往能(néng)帶來探測器件的跨代式發展。
惟願不負韶華踐行初心
MCP 技(jì )術集成度高，其性能(néng)的改善往往需要多(duō)學(xué)科(kē)交叉綜合解決。面對國(guó)家重大需求與電(diàn)子倍增材料不斷更叠演進的發展需要，自2014 年底進入總院玻纖院微通道闆攻關研發團隊起，她與同事們一起日夜兼程、攻堅克難，一邊不斷完善微通道闆生産(chǎn)平台，一邊攻克重大項目關鍵難題。“我們經常在國(guó)内各玻璃工(gōng)業設計院、高性能(néng)測試表征院所與高校奔走，穿梭于實驗室各個角落；辦(bàn)公(gōng)桌就是我們的‘飯桌’，實驗台就是我們的臨時‘休息地’” 蔡華說。
2017年開始，面對我國(guó)高精(jīng)度衛星導航系統的建設發展态勢、針對新(xīn)一代高能(néng)粒子超快探測系統應用(yòng)急需，蔡華承擔主持多(duō)項配套科(kē)研項目，不斷學(xué)習優化個人的知識架構，結合個人在材料仿真設計優勢與總院玻纖院培養的玻璃材料設計與制備知識儲備，帶領團隊提出了利用(yòng)“高表面束縛能(néng)玻璃”來提升微通道闆（MCP）玻璃的耐離子轟擊特性，相關技(jì )術授權國(guó)際發明專利1項，作(zuò)為(wèi)核心技(jì )術成功用(yòng)于铯原子鍾 MCP，使其工(gōng)作(zuò)壽命提升10倍，解決國(guó)産(chǎn)铯原子鍾關鍵電(diàn)子倍增材料的工(gōng)作(zuò)壽命“卡脖子”難題，服務(wù)我國(guó)導航衛星。她提出“勢壘制約”機制改變材料本征導電(diàn)特性，與團隊成員一起，成功自主研發出“钌基高穩定MCP電(diàn)子倍增材料”，攻克MCP溫阻穩定性差的瓶頸，為(wèi)解決新(xīn)一代高能(néng)粒子超快探測系統的高精(jīng)度實時診斷難題，提供核心材料支撐。“從無到有(yǒu)，路是坎坷的，團隊成員們經常加班加點趕進度，廢寝忘食進行技(jì )術攻關，但每一步的成功，也給了我們無比的自信。” 蔡華如是說。
在各級領導的充分(fēn)信任與關心下，在承擔完成國(guó)家重大項目的同時，蔡華也在不斷總結凝練從事領域的科(kē)學(xué)問題，成功獲批1項國(guó)家自然科(kē)學(xué)基金、1項省部級人才項目、1項北京市自然科(kē)學(xué)基金。
蔡華創新(xīn)工(gōng)作(zuò)室
十餘年來，她帶領團隊攻克了該領域的多(duō)項關鍵技(jì )術難題，在微結構功能(néng)材料方向上有(yǒu)所收獲，先後獲行業科(kē)技(jì )發明獎一等獎2項、中(zhōng)國(guó)建材集團科(kē)技(jì )發明獎一等獎3項，并于 2022年成功獲批“十四五”國(guó)家重點研發計劃“擴口微通道闆”項目，成為(wèi)中(zhōng)國(guó)建材總院目前最年輕的國(guó)家重點研發計劃項目負責人。
對于成千上萬根比頭發絲還細的玻璃微孔通道來說，他(tā)們每一個都需要悉心呵護，也需要各道工(gōng)藝嚴密配合，而隻有(yǒu)一個向心凝聚、分(fēn)工(gōng)明确的團隊才能(néng)夠完成如此精(jīng)密的電(diàn)子倍增材料。
作(zuò)為(wèi)行業重點實驗室的主任，蔡華在不斷學(xué)習如何能(néng)夠更加有(yǒu)效地帶領團隊，在自己成長(cháng)的同時也培養玻璃基微結構功能(néng)材料的生力軍。青年的成長(cháng)，需要有(yǒu)能(néng)夠放心放手讓他(tā)們展翅的平台，在“壓擔子”的過程中(zhōng)，蔡華也在不斷累積培養實踐能(néng)力與創新(xīn)能(néng)力，做難而有(yǒu)價值的事。
力求拓寬廣度、加深深度、守正創新(xīn)
玻璃基微納結構功能(néng)材料是一個先進集成的、多(duō)學(xué)科(kē)交叉的國(guó)際前沿研究領域，正因如此，研究與研發機會多(duō)，挑戰也大，知識的更叠速度也很(hěn)快。要在該領域涵養、踐行、實現“新(xīn)質(zhì)生産(chǎn)力”，需要在深耕的同時拓寬視野的廣度。當前數字化、智能(néng)化技(jì )術飛速發展，蔡華正在努力與時俱進，學(xué)習大數據與智能(néng)研發的新(xīn)技(jì )術，力求将“數智融合”整合助力玻璃基微納結構功能(néng)材料的研産(chǎn)，為(wèi)大幅縮短玻璃基功能(néng)材料的長(cháng)鏈條研發周期而努力。
蔡華的“自勉與共勉”：要成為(wèi)一片微通道闆上成千上萬個陣列微孔中(zhōng)的一個功能(néng)微孔，能(néng)夠實現傳感與探知；更要成為(wèi)一個智能(néng)功能(néng)微孔，感知、診斷、糾偏、傳感；要有(yǒu)組織紀律性，也要有(yǒu)主觀能(néng)動性，勇挑重擔 ；要創新(xīn)發散地看問題，洞察敏銳地發現核心問題，更要踏實聚焦地解決問題。
