厚積薄發(fā) 十年磨一劍的

1、厚積薄發(fā) 十年磨一劍的激光所等離子體研究室 河北省科學(xué)院激光研究所等離子體研究室，主要從事低溫等離子體和CVD金剛石膜技術(shù)的研究與開發(fā)，先后承擔(dān)了國家“863”計劃“八五”、“九五”、“十五”期間“金剛石膜制備關(guān)鍵設(shè)備研制”、“大面積高光學(xué)質(zhì)量金剛石膜的制備、加工及應(yīng)用”等課題以及承擔(dān)并完成了多項省重大攻關(guān)項目和省自然基金項目。近三年來，該室榮獲河北省科技進(jìn)步三等獎2項；發(fā)表科技論文18篇；經(jīng)營收入連年翻番。從1991年開始做CVD金剛石項目，18年的潛心研究，18年的拼搏進(jìn)取，他們付出了大量的心血和汗水。他們的艱辛經(jīng)歷和體會是： 一、抓機遇，迎挑戰(zhàn)，勇敢擔(dān)當(dāng)國家“863”計劃重大攻關(guān)項目。人

2、造金剛石的辦法很多，僅化學(xué)氣相沉積（CVD）金剛石膜的方法就有十幾種。他們現(xiàn)在所采用的是直流等離子體噴射化學(xué)氣相沉積（DCPJCVD）技術(shù)，在二十世紀(jì)九十年代初期該技術(shù)在國內(nèi)還沒有人嘗試。1993年北京科技大學(xué)的在讀博士李惠琪通過等離子體切割機的宣傳廣告了解到他們在等離子體技術(shù)方面的優(yōu)勢，親自到石家莊，希望能通過切割機的改造，作為“直流等離子體噴射化學(xué)氣相沉積的方法制備金剛石”的試驗點。接洽的第二天即和他們簽訂了合作協(xié)議。于是，他們義無反顧的涉足了一個陌生的領(lǐng)域，但也充分證明了他們勇于迎接挑戰(zhàn)，敢于嘗試的信心，更說明了科技工作者對科研的敏感性，和時刻保持的對前端科研的感知。他們憑著多年研制等離

3、子體切割機的技術(shù)功底和一些簡單的國外文獻(xiàn)、圖片，開始了夜以繼日的探索和研究。經(jīng)過艱苦努力，終于裝備了第一臺直流等離子體噴射化學(xué)氣相沉積金剛石膜制備設(shè)備，并通過該設(shè)備制備出第一塊直徑為30mm的金剛石膜。這臺設(shè)備，擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)。等離子炬的研制成功是該設(shè)備的關(guān)鍵，“一種等離子炬”在1998年取得了國家發(fā)明專利證書。他們研制的爐體采用氣體循環(huán)方式是一大創(chuàng)新，大大節(jié)約了氣體用量，在如何實現(xiàn)氣體平衡方面也屬獨創(chuàng)，相比國外同類產(chǎn)品裝置最簡化、最實用。突破和成功，極大的鼓舞了研究室科研人員的士氣和信心。1994年8月25日，在北京召開的“金剛石膜制備關(guān)鍵設(shè)備”立項論證會上。當(dāng)?shù)谝环桨敢汛_定由中科院合

4、肥等離子體研究所承擔(dān)。會議將要結(jié)束時，被其他專家?guī)霑霰緵]有發(fā)言資格的研究室李國華同志站了起來，很坦然的介紹了他們的科研情況和所取得的成效，并懇請專家給他們一個機會，一個投標(biāo)的機會，一個參與競爭的機會。被其懇切的發(fā)言和切實的工作所打動，“863”項目專家組批準(zhǔn)河北省科學(xué)院激光所作為該項目的預(yù)研單位參與投標(biāo)。一個名不見經(jīng)傳的地方院所，在這關(guān)鍵時刻站了起來，他們很大膽，很自信，很坦誠，很懇切。這決定了金剛石項目的命運?？芍^好事多磨。1995年5月6日，國家“863”項目專家組來石對他們的項目進(jìn)行驗收評審的前一天，他們的設(shè)備突然出現(xiàn)了故障，等離子炬無法放電。全體科研人員連夜尋找原因，一直到了6號的

5、早晨還沒有找到毛病，當(dāng)時是心急如焚。經(jīng)過努力查找，故障終于被排除，原因是氣路被油堵塞。這時距專家組到達(dá)現(xiàn)場僅剩3個多小時。最后驗收一切順利，專家很滿意。最終，他們奪得了“金剛石制備關(guān)鍵設(shè)備的研制”“863”計劃項目。當(dāng)時成為了河北省第一家承擔(dān)“863”計劃項目的單位。獲得“863”計劃的支持后，他們分組攻關(guān)，開始研制功率為100W的制膜設(shè)備。經(jīng)過艱苦的研制，用了半年的時間裝備成功，并可制備直徑為100mm的金剛石膜。2006年1月30日林蘭英、師昌緒、蔣民華等六位院士來到現(xiàn)場組織驗收。通過察看制備過程，金剛石膜產(chǎn)品，觀看照片、錄像，最后專家委員會給予了他們很高的評價。高功率直流等離子體噴射CV

6、D設(shè)備的研制成功，使他們成為繼美國兩家公司之后，第三家能獨立設(shè)計、制造同類設(shè)備的單位。它不僅為金剛石膜工具和熱沉應(yīng)用提供了備選的工業(yè)化制備技術(shù)，而且為今后的光學(xué)應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。通過承擔(dān)“863”項目，讓他們自豪的站上了科研的高地，走進(jìn)了國際先進(jìn)行列，處于國內(nèi)領(lǐng)先水平，為科學(xué)院、為激光所贏得了聲譽，為金剛石項目爭取后續(xù)資金支持創(chuàng)造了有利條件。承擔(dān)“863”計劃以來，金剛石項目先后從國家、省及科學(xué)院獲得400余萬元的資金支持。該項目及其相關(guān)課題還先后獲得了六個省部級科技進(jìn)步獎，其中1997年度獲河北省科技進(jìn)步一等獎。后來，孫振路所長激動地說：“沒有李國華老師的勇氣、信心、創(chuàng)新精神和強烈的責(zé)任感就沒

7、有這個項目，就沒有這個團隊”。二、堅忍不拔，共克艱難，走上產(chǎn)業(yè)化道路。他們堅定的信奉，“科研無坦途，產(chǎn)業(yè)更艱難”。產(chǎn)業(yè)化的思路，他們早在1996年夏天與北科大簽署的合作協(xié)議中已提了出來。1998年獲得省科技進(jìn)步一等獎以后，就考慮具體落實。當(dāng)時他們的想法是實現(xiàn)兩個產(chǎn)業(yè)化：一是設(shè)備產(chǎn)業(yè)化；二是金剛石膜產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化。1999年開始出售金剛石拉絲膜，當(dāng)時河澗地區(qū)應(yīng)用比較集中，他們的科研人員自己跑河澗，找市場，不料，大批的貨被退了回來。拔絲質(zhì)量差，表面不光滑，產(chǎn)品質(zhì)量出現(xiàn)了問題。他們馬上分析了問題的原因是金剛石膜的致密度不夠，晶界過大，容易掉鉆兒，他們陷入了困境，當(dāng)時，又趕上2000年轉(zhuǎn)制給他們研究所帶來

8、了巨大得困惑，首先事業(yè)經(jīng)費沒有了，面臨自收自支、自負(fù)盈虧的生存壓力；轉(zhuǎn)為企業(yè)，人心浮動，骨干流失。起始，參與金剛石項目的科研人員，在轉(zhuǎn)制后的幾年退休的退休、調(diào)離的調(diào)離，幾乎有半數(shù)流失，僅有的3名研究生也全都棄之而去。當(dāng)時，擺在他們研究室面前的是，產(chǎn)品不過硬，市場沒打開，經(jīng)費沒有了，人才流失了。困難重重，步履艱辛。但項目的主持人堅定的留下了，部分科研骨干留下了，他們也曾面臨種種誘惑，但他們義無反顧的帶著一份科技工作者的責(zé)任和執(zhí)著留下了。多年的心血，多年的感情，他們要與項目共生死，與項目共榮辱。他們感概的說：他們要對這個項目負(fù)責(zé)，要對科學(xué)院負(fù)責(zé)，對激光所負(fù)責(zé)，更要對這個團隊負(fù)責(zé)。他們的團隊雖遭受重

9、創(chuàng)但并沒有被瓦解，十幾年的實踐證明，這個同甘苦共患難，從艱難中爬行過來的團隊，是一支負(fù)責(zé)任的團隊，一支敢于擔(dān)當(dāng)?shù)膱F隊，一支充滿了信心和希望的團隊！十幾年來，他們通過賣設(shè)備、爭取科研經(jīng)費、切割機收入等補貼維持了科研開發(fā)工作的運轉(zhuǎn)，走出了最艱難的時候，也將團隊帶出了艱險的沼澤地。在他們認(rèn)為，賣設(shè)備盡管主要是銷售給用于研究的高校或科研院所，風(fēng)險不大，但這也是為求生存不得已而為之。多種渠道爭取的科研資金，盡管量不大，在最困難的幾年里發(fā)揮了不小的作用。等離子體研究室是靠切割機起家的，當(dāng)時切割機的效益也不算太好，但它還是拿出部分收入用于金剛石項目的研發(fā)。他們告誡自己，怨天尤人無濟于事，轉(zhuǎn)制為企業(yè)，目光就要

10、聚焦于市場，在市場中求生存。遇到的挫折，盡管令人氣喪，但決不能放棄。因為他們很清楚走產(chǎn)業(yè)化的路子使他們唯一的選擇，也是檢驗研發(fā)水平的試金石。首先他們根據(jù)客戶提出的問題和意見，有針對性的解決金剛石膜致密度不高的問題，重新設(shè)計等離子炬，改進(jìn)工藝，到2003年下半年拉絲膜芯應(yīng)用成功，效果明顯優(yōu)于高溫高壓等方法制備的金剛石。通過承擔(dān)“化學(xué)氣相沉積金剛石厚膜（CVDD）的完整性研究”、“化學(xué)氣相沉積金剛石厚膜工藝研究”、“工具級CVD金剛石生產(chǎn)質(zhì)量控制技術(shù)研究”以及成果轉(zhuǎn)化項目等在圍繞產(chǎn)業(yè)化要求方面展開了一系列的工藝研究。固化工藝，以適應(yīng)規(guī)模生產(chǎn)的要求；工藝各參數(shù)的精準(zhǔn)量化，以適應(yīng)制備不同規(guī)格的要求，優(yōu)

11、化工藝，以提高成品率，提升競爭力；完善后續(xù)加工手段，以滿足客戶的不同要求。在改進(jìn)設(shè)備、完善工藝的同時，他們?nèi)圆粩嗔粢鈬馔羞M(jìn)展情況。自2001年起留學(xué)英國的燕山大學(xué)張麗穎博士連續(xù)三年到該所紹介國外金剛石行業(yè)動態(tài)及自己在修整器領(lǐng)域的研究情況。同時也有部分產(chǎn)品作為修整器坯料通過她銷售到歐洲市場，也是他們的產(chǎn)品打進(jìn)國外市場的開端。隨著產(chǎn)品質(zhì)量的提升，銷售量也在不斷擴大。2006年秋，他們研究室的科研人員第一次走出國門推銷自己，宣傳自己。等離子體研究室通過十幾年的刻苦攻關(guān)和不懈努力，在市場與科研之間已經(jīng)逐步建立了良性互動關(guān)系?，F(xiàn)在他們可以批量生產(chǎn)不同規(guī)格的拉絲模芯、修整器坯料、熱沉膜以及部分光學(xué)膜，

12、在國內(nèi)外享有較高的知名度，在國際市場上具有顯著的競爭優(yōu)勢。三、加強科研儲備，優(yōu)化發(fā)展環(huán)境，爭取更好的成績。十年磨一劍。十幾年的風(fēng)雨歷程可謂艱辛，但最終他們還是走出了一條屬于自己的道路。這條道路也啟示我們，抓科研，努力開創(chuàng)自己的技術(shù)優(yōu)勢?？茖W(xué)無窮期，而市場也不斷在更高層次上展開競爭。根據(jù)市場發(fā)展趨勢與要求，近兩年他們陸續(xù)又開展了“寶石級金剛石大單晶制備” 、“硼摻雜CVD金剛石膜沉積技術(shù)” 和“高端CVD金剛石制備關(guān)鍵技術(shù)缺陷研究”等課題的研究。去年開始的全球金融危機波及面之廣、深度之大，使他們的金剛石項目也未能幸免。但他們沒有氣餒，沒有灰心，而是不斷的總結(jié)經(jīng)驗和教訓(xùn)，例如：他們認(rèn)為，產(chǎn)品單一、客戶單一是阻止他們發(fā)展的癥結(jié)。為保持國內(nèi)外領(lǐng)先優(yōu)勢，他們還不斷在科研的前沿領(lǐng)域探索著，并不斷拓展新的思路，調(diào)整研發(fā)方向。為了給金剛石項目的發(fā)展創(chuàng)造良好的環(huán)境，在院領(lǐng)導(dǎo)的大力支持下，他們在今年6月份成立了金剛石有限責(zé)任公司。希望通過創(chuàng)建現(xiàn)代企業(yè)管理制度，來保障金剛石項目的健康快速發(fā)展。在公司揭牌儀式上激光所所長、研究室主任孫振路同志當(dāng)時堅定的表示：“我們要創(chuàng)一流的產(chǎn)品，創(chuàng)一流