در همان توان، هرچه مدت زمان پالس لیزر کوتاهتر باشد، قدرت لحظه ای بیشتر است. زمانی که طول پالس لیزر به اندازه تریلیونم سطح دوم کوتاه باشد، اوج قدرت آنی می تواند از یک تریلیون وات فراتر رود، که بیش از صدها برابر مجموع توان نصب شده تمام نیروگاه های جهان است. این لیزر فمتوثانیه است.
با تنظیم ماهیت پالس لیزر فمتوثانیه در حوزه های زمان، مکان و فرکانس، لیزر فمتوثانیه به شکلی تبدیل می شود، ماهیت ابزار انعطاف پذیر قابل تنظیم و تخریب ناپذیر، در میکرون، در مقیاس نانو تا برش با دقت بالا، پانچ کردن کامل شود. ، تراز کردن و غیره، و حتی قادر به تحقق بخشیدن به سطح الکترونیکی تنظیم ...... بیش از 20 سال پیش، جیانگ لان لیزر فمتوثانیه را دید استفاده از لیزرهای فمتوثانیه پتانسیل زیادی دارد.
اکنون، در دانشکده مهندسی مکانیک و خودرو موسسه فناوری پکن، جیانگ لان و تیمش اولین کسانی هستند که شکل پردازش لیزر فمتوثانیه را در عرصه بینالمللی پیشبینی کردند، اولین کسانی هستند که اصل جدیدی از دینامیک الکترونیکی لیزر فمتوثانیه را مطرح کردند. تولید کنترل، اولین کسی که به سطح الکترونیکی کنترل فعال تولید لیزر پی برد، اولین مجموعه ای از سیستم مشاهده پیوسته شبه سه بعدی فوق سریع در سراسر مقیاس، اولین کسی که به مشاهده سطح الکترونیکی دست یافت. تولید لیزر، اولین کسی بود که به کاربردهای مهندسی عمده تولید لیزر فمتوثانیه دست یافت، و اولین کسی بود که ساخت لیزر فمتوثانیه را درک کرد، اولین کسی بود که به کاربردهای مهندسی عمده تولید لیزر فمتوثانیه پی برد، و اولین کسی بود که کاربردهای صنعتی در مقیاس بزرگ را درک کرد. تولید لیزر
جیانگ لان (سوم از چپ) دانشآموزان را راهنمایی میکند تا آزمایشهایی را روی پردازش مدولاسیون دینامیکی الکترون لیزری فمتوثانیه انجام دهند.
از زمان تولد اولین لیزر یاقوتی بشر در سال 1960، دانشمندان همچنان عملکرد لیزرها را برای سریعتر و قویتر تحت فشار قرار دادند. در دهه 1980، محققان دریافتند که وقتی مدت زمان پالس لیزر به کوتاهی یک تریلیونم سطح دوم است، شدت بیش از یک تریلیون وات در بازه فوق سریع و فوق شدید، مدل نظری کلاسیک قادر به انجام این کار نیست. این میدان الکترومغناطیسی فوق العاده سریع و فوق العاده شدید و مکانیسم برهمکنش ماده را توضیح دهید، که به گلوگاهی تبدیل شده است که توسعه لیزر فمتوثانیه را محدود می کند. در آغاز این قرن، جیانگ لان وارد عرصه تحقیقات تولید لیزر فمتوثانیه شد.
در مقطع کارشناسی، جیانگ لان علاقه شدیدی به فیزیک دارد، "نسبیت"، "مکانیک کوانتومی" جهت تحقیق من هستند، که توسط لیزر تولید پرتو پرانرژی نشان داده شده است که اساساً تعامل انرژی و ماده است، جهتی که من هستم تولید پرتوهای انرژی بالا که توسط لیزرها نشان داده می شود اساساً برهمکنش بین انرژی و ماده است، که برای من بسیار علاقه مند است.
بدون تیم، بدون پروژه، تمرکز فقط بر یک شاخه تحقیقاتی از رشته انضباطی سطح سوم، با یادآوری وضعیت بیش از 20 سال پیش زمانی که او در دفتر تنها بود، دهان جیانگ لان با ردی از شادی سرخ شد، یادآوری از لبخند زمان فوقالعادهای بود که به تنهایی و بدون مزاحمت وارد تحقیق شوید.»
شش سال بعد، جیانگ لان در مطالعه نظری ساخت لیزر فمتوثانیه به موفقیت دست یافت. او یک مدل دمای دوگانه بهبود یافته را پیشنهاد کرد، که دامنه کاربرد معادله دمای دوگانه کلاسیک را از ناحیه الکترون دمای پایین به محدوده دمای الکترون دلخواه گسترش داد و دقت پیشبینی آستانه را برای پردازش لیزر فمتوثانیه بهبود بخشید. او برای اولین بار یک مدل کوانتومی پلاسما برای پیشبینی شکل پردازش لیزر فمتوثانیه ایجاد کرد و با موفقیت یک سری اثرات غیرعادی مهم را پیشبینی کرد که اعتبار تجربی بینالمللی گسترده و ارزیابیهای مثبت از جمله برندگان جایزه نوبل را دریافت کرد.
در سال 2006، جیانگ لان اولین تیم تحقیقاتی علمی داخلی تولید لیزر فمتوثانیه و کاربرد آن را در پکن راه اندازی کرد.
در آن زمان چیزی که جلوی تیم ایستاده بود مانع دیگری بود. «نقایص ذاتی» پردازش لیزر فمتوثانیه، مانند راندمان پایین، دقت بدتر از حد پراش و نسبت عمق به قطر پایین، دلایلی هستند که چرا پردازش لیزر فمتوثانیه بیش از 20 سال است که در عمل استفاده نشده است.
جیانگ لان مدلی را که ایجاد کرد به کار برد تا آشکار کند که برای حل مشکلات فوق، هسته این است که "آیا می توان دینامیک الکترون گذرای محلی را تنظیم کرد". با توجه به پیشبینی مدل نظری خود، جیانگ لان پیشنهاد کرد که شکلدهی فضا-زمان لیزر فمتوثانیه را میتوان از طریق تولید لیزری دینامیک الکترونیکی گذرا محلی کنترل فعال محقق کرد و سپس نتایج پردازش مسیر فنی را کنترل کرد. این مسیر فنی به طور قابل توجهی قابلیت های محدود ساخت لیزر را گسترش می دهد. تحت حمایت این مدل نظری، تیم جیانگ لان راندمان پردازش لیزر فمتوثانیه ای را 56 برابر، دقت پردازش قابل تکرار 1/14 طول موج، و حد نسبت عمق به قطر را از 20:1 به بیش از بیش از 20 افزایش داد. 5000:1.
بعداً، جیانگ لان پیشنهاد کرد و تیم خود را برای توسعه یک سیستم مشاهدات پیوسته شبه-3 فوق سریع در مقیاس متقاطع پیشنهاد کرد. "در 15 مرتبه زمانی بزرگی، اوج نرخ فریم تریلیونها فریم در ثانیه از سیستم مشاهده برای تایید مدولاسیون دینامیک الکترون لیزری فمتوثانیهای که اصول جدیدی را تولید میکند." جیانگ لان گفت.
در نمایشگاه ملی "سیزدهمین پنج سال" نوآوری علمی و فناوری، نتایج تولید کنترل دینامیکی الکترون لیزری فمتوثانیه تیم جیانگ لان انتخاب شد. 11 دانشگاهیان متشکل از کمیته ارزیابی اظهار داشتند که: "اولین کسی که به تولید لیزری سطح الکترونیکی کنترل فعال و پردازش لیزر فمتوثانیه صنعتی سازی و کاربرد مهندسی عمده دست یافت ...... به طور کلی به سطح پیشرو بین المللی رسید."
یک فرد غیرعادی که وارد اتاق تحقیقات تولید میکرو نانو لیزر فمتوثانیه می شود، اتصال تجهیزات آزمایشی در مقیاس بزرگ در مقابل شما و همچنین صدها لنز نوری که روی میز کار ردیف شده اند با زندگی واقعی دشوار است. اما محققانی که تحقیقات علمی پایه را پشت سر گذاشتهاند، چشمانداز کاربرد بسیار گستردهای را دیدهاند.
برش به شکل صفحه نمایش تلفن همراه یک فناوری کلیدی برای تولید تلفن همراه است. ساختار صفحه نمایش تلفن همراه مانند یک کیک چند لایه است که در لایه های مختلف با شیشه، پلیمر، فلز، عایق و چسب توزیع شده است. جیانگ شبکه گفت، "ابزار سنتی می تواند هیچ کاری در مورد مکان انجام نمی دهد، آن است که لیزر فمتوثانیه دست خود را نشان می دهد." در حال حاضر، کاربرد جیانگ لان فرآیند برش کنترل دینامیکی الکترونیکی و تحقیق و توسعه لیزر بزرگ تجهیزات تولید لیزر فمتوثانیه را در سهم بازار جهانی 60٪ پیشنهاد می کند.
پردازش ریزساختار پیچیده سه بعدی مواد با پردازش دشوار، یک مشکل در سطح جهانی در زمینه تولید پیشرفته است. جیانگ لان سوراخ کنترل تنظیم دینامیکی الکترونیکی، برش، تسطیح، حکاکی و سایر فن آوری های جدید را اختراع کرد، و تیم خود را به توسعه یک سری شاخص های اصلی به طور قابل توجهی بهتر از سطح بین المللی تجهیزات جدید، برای 37 پروژه بزرگ علمی و فناوری ملی و تجهیزات اصلی ملی برای گذاشتن سنگ بنا.
جیانگ لان گفت: یک صنعت تولیدی قوی سنگ بنای ساخت یک کشور قوی است و یک صنعت تولیدی قوی اغلب جلوتر از استقرار وضعیت یک کشور قوی برای 20 سال است.
در طول دوره "دوازدهمین برنامه پنج ساله"، تولید پرتوهای پرانرژی به یک جهت پشتیبانی کلیدی بنیاد ملی علوم طبیعی چین (NSFC) تبدیل شده است و جیانگ لان به عنوان مسئول حوزه انرژی بالا خدمت می کرد. تیرها و تولید میدان انرژی ویژه، و نوشتن یک سری برنامه ریزی برای زمینه پرتوهای پرانرژی و میدان های انرژی ویژه در NSFC از «برنامه پنج ساله دوازدهم» را رهبری کرد. برنامه ریزی.
در دوره "برنامه پنج ساله سیزدهم" و "برنامه پنج ساله چهاردهم"، آقای جیانگ لان به عنوان سرپرست گروه کارشناسی تهیه برنامه اجرای پروژه ویژه کلید "ساخت افزودنی و تولید لیزر" خدمت کرد. برنامه تحقیق و توسعه کلید ملی (NKRDP) و همچنین رئیس گروه کارشناسی و گروه کارشناسی عمومی برای تهیه کتاب راهنما. جیانگ لان به عنوان رئیس گروه کارشناسی برای تهیه طرح اجرایی، دستورالعمل ها و گروه تخصصی کلی برنامه ملی تحقیق و توسعه کلیدی "ساخت افزودنی و تولید لیزر" خدمت کرد. او زمان زیادی را در اولین پروژه کلید ملی در ساخت پیشرفته سرمایه گذاری کرد. در حال حاضر، این پروژه ویژه 112 پروژه تحقیق و توسعه مرتبط را مستقر کرده است که به شدت تولید مواد افزودنی و تولید لیزر چین را در میان اولین رده جامعه بین المللی ارتقا داده است.
Zhang Xueqiang که دو سال است در این موسسه کار می کند، هنوز به یاد دارد که به سخنرانی جیانگ لان در دانشگاه کالیفرنیا، برکلی گوش داده است. او در مورد پیشرفت فناوری تولید لیزر فمتوثانیه و همچنین چشم انداز کاربرد بالقوه تولید لیزر فمتوثانیه صحبت کرد. Xueqiang Zhang گفت: "بعد از سخنرانی، زمانی که ما نظرات خود را رد و بدل کردیم، او از من پرسید که "آیا می خواهم تحقیقات علمی واقعی را با هم انجام دهیم" و آن یک جمله مرا دوباره فرا خواند.
دانشجویان تیم فنی جیانگ لان می دانند که آقای جیانگ با انتشار «مقالات آب» مخالف است. لیان یلینگ، دانشجوی دکترا، توضیح داد: «آزمایشهایی که افراد دیگر انجام میدهند، دوباره تولید میشوند و سپس پارامترها را تنظیم میکنند؛ یا آزمایشهای افراد دیگر، تغییر نوعی ماده و انجام دوباره آن، «مقالات آب» هستند.
تحقیق علمی واقعی چیست؟ جیانگ لان گفت: "یا در مرزهای آکادمیک پیشرفت هایی ایجاد کنید تا به اوج آسمان بروید، میدان شناخت انسان را گسترش دهید؛ یا در نیازهای اصلی ملی و میدان جنگ اصلی اقتصاد ملی برای تحقق برنامه رفتن به زمین، برای غلبه بر مشکلات فنی کلیدی."
الزامات سختگیرانه، یک رده تحقیقات علمی سخت را به وجود آورده است. جیانگ لان 33 دکترا و همکار فوق دکترا را آموزش داده است که 40 درصد آنها در دانشگاه های «دو درجه یک» تدریس می کنند و 57 درصد از آنها در موسسات تحقیقاتی ملی کلیدی مرتبط با صنعت کار می کنند. دانشجویان دکتری زیر نظر وی شش بار موفق به کسب جایزه "جایزه پایان نامه دکتری مکانیک ممتاز Shangyin" از انجمن مهندسی مکانیک چین شده اند که شامل جوایز نقره، برنز، ممتاز و بهترین کار و جایزه بزرگ مسابقات ملی "چالنج کاپ" می شود. و غیره و دو نفر از آنها به عنوان پژوهشگران «ماری کوری» و «ماری کوری» اتحادیه اروپا تایید شده اند. دو نفر از آنها به عنوان دانش پژوهان "ماری کوری" اتحادیه اروپا شناخته شده اند. جیانگ لان تاکنون 9 استعداد ملی در سطح بالا را تربیت کرده است.
در موسسه تولید میکرو نانو لیزر فمتوثانیه پکن، هنوز پیشرفتهایی در زمینه کاربرد لیزر فمتوثانیه وجود دارد. پروفسور Li Xiaowei در حال کار بر روی یک سری از کاربردهای اصلی تولید لیزر فمتوثانیه است. پروفسور جی هو بر روی همجوشی پزشکی و صنعتی تمرکز دارد و فناوری لیزر فمتوثانیه می تواند دستگاه های پزشکی ضد باکتری، ضد انعقاد و حامل دارو را برای درمان تومور استخوان فراهم کند. پروفسور لی شین بر روی کاربرد پردازش کامپوزیت در هوافضا تمرکز دارد.
به نظر جیانگ لان، آسیب ناپذیری لیزرهای فمتوثانیه نیز باید از ویژگی های تیمی باشد که مشتاق تحقیقات علمی واقعی است. وی افزود: با هدف گذاری مرزهای علم و فناوری و خدمت به نیازهای کشور، این رسالت روزگار نسل پژوهشگران علمی ماست و راز پیشرفت هایی که همچنان در کار خود به دست می آوریم. جیانگ لان گفت.
