
潘衛民在檢查質子加速器超導腔模組。中科院高能物理研究所供圖
■本報實習(xi) 生 都芃 記者 陳歡歡
“敬業(ye) ”是中國科學院高能物理研究所加速器中心主任潘衛民經常掛在嘴邊的一個(ge) 詞,也是身邊人最佩服他的地方。同事閆芳說:“他那麽(me) 忙,但是每個(ge) 項目、每個(ge) 環節都親(qin) 力親(qin) 為(wei) 、麵麵俱到。”
30歲就突破關(guan) 鍵技術獲得獎勵,到如今年過六十,依然身兼多個(ge) 重大項目負責人之職,潘衛民與(yu) 加速器相伴了一輩子。
在他看來,這是他的職業(ye) ,一切的出發點隻源於(yu) 最樸素的“敬業(ye) ”二字。但他也將加速器視為(wei) 他的事業(ye) ,他享受取得突破時帶來的自豪感,也甘於(yu) 在默默奉獻中不斷前行。
端好“飯碗”
“加速器就是用來加速帶電粒子的,其實老式電視機裏就有。”一談起自己的工作,潘衛民就打開了話匣子,“老式顯像管電視裏有一個(ge) 電子槍,電子被加速射出來以後打到前麵的熒光屏上,電視就能發光顯像。這就是最簡單的加速器之一。”
潘衛民的工作就著眼於(yu) 這中間的加速過程,通過加速係統把帶電粒子加速到一定速度,使其具備相應能量,然後進行各類科學實驗和應用。
本科就學習(xi) 加速器專(zhuan) 業(ye) 的潘衛民,從(cong) 研究生畢業(ye) 走上工作崗位到今天工作近40年,從(cong) 來沒有離開過這個(ge) 領域。
年輕時的潘衛民想法簡單,“就覺得這是一個(ge) 職業(ye) ,選擇了就一直幹下來了”。他幹勁十足,一心隻想做出成果,端好這個(ge) “飯碗”。
很快,潘衛民就遇到了參加工作後的第一個(ge) 考驗——設計一種結構複雜的用於(yu) 強流加速器的拱型加速腔。
對於(yu) 這個(ge) “大麻煩”,20多歲的潘衛民采取了“軟磨硬泡”的策略,每天泡在計算機房裏。“那時候還不像現在這麽(me) 方便,機房的位置得靠搶,去晚了可能就沒有了。”
靠著和自己日複一日的較勁,潘衛民用一年多的時間完成了拱型腔的設計,創造性地將變分法應用其中,形成了一種全新的設計方法,後來這一成果獲了獎。“現在想起來也覺得挺自豪。”
此後,潘衛民和他的團隊又接連參與(yu) 了多個(ge) 大型項目,取得了多項國內(nei) 外首創成果。尤其是為(wei) 北京正負電子對撞機升級改造工程研發的核心設備——國產(chan) 超導備用腔,實現了我國首個(ge) 500MHz超導腔的長期穩定運行,使我國成為(wei) 世界上少數幾個(ge) 可成功研製此項設備的國家之一。
但無論取得多少成果,潘衛民清楚,總有更大的挑戰在等待著他。
激情燃燒的歲月
當被問起印象最深的一次科研攻關(guan) 時,潘衛民脫口而出的是“中科院ADS先導科技專(zhuan) 項”。“那時候真是像打仗一樣。”他說,那段激情燃燒的日子至今曆曆在目。
核廢料處理是核電發展中無法回避的世界性難題。而加速器驅動次臨(lin) 界嬗變係統(ADS)被認為(wei) 是當下最理想的核廢料焚燒爐,可將長壽命核廢料的半衰期從(cong) 數百萬(wan) 年嬗變為(wei) 幾百年。
潘衛民作為(wei) 中科院ADS先導科技專(zhuan) 項的負責人之一,負責其中最為(wei) 核心的325MHz超導質子直線加速器項目。
作為(wei) 國內(nei) 外的首次嚐試,325MHz質子加速器無先例可循。“美國的費米實驗室之前嚐試過,但他們(men) 後來覺得太難就放棄了。”
潘衛民不想放棄,他始終認為(wei) 這條路線具有一定的先進性。“接都接了,硬著頭皮,豁出去了也得往下做。”
要實現預定目標,加速器中需要集成共計14個(ge) 超導輪輻腔,每7個(ge) 一組,共同加速質子。
腔長很短又在真空下工作,外部任何的風吹草動都有可能讓整個(ge) 腔體(ti) 發生微小變形從(cong) 而造成腔頻率等的變化。多個(ge) 腔體(ti) 放置在一起則使難度進一步增大,“7個(ge) 腔擠在一個(ge) 模組裏,有一個(ge) ‘感冒’了,其他都得跟著一起‘發燒’”。
為(wei) 此,腔體(ti) 的結構設計要反複實驗。“加強筋太硬,後期調節難度大;太軟,抽真空就會(hui) 變形。‘火候’很難掌握。”
解決(jue) 的辦法隻能是反反複複地不斷調試。那時候,潘衛民團隊幾乎沒什麽(me) 休息日可言,周末也泡在實驗室裏,幹到後半夜是常有的事。
連邀請來的外國專(zhuan) 家也擺脫不了這緊張的節奏,和團隊一起沒日沒夜地幹。但潘衛民很快發現,這樣的創新哪怕外國專(zhuan) 家也沒有經驗可供參考,幾板斧掄完就沒轍了,還是得靠自己一點點摸索。
6年、20多個(ge) 係統、100多位科研人員,潘衛民團隊最終成功完成了世界上首個(ge) 由14個(ge) 超低β超導輪輻腔係統集成的ADS強流質子加速器,首次驗證了ADS加速器低能段采用超導加速器的可行性,這一創舉(ju) 不僅(jin) 填補了國際空白,也為(wei) 我國核電可持續發展奠定了重要技術基礎。
老驥伏櫪 誌在千裏
潘衛民如今回憶起那段歲月仍有些意猶未盡。“真是懷念那幾年奮鬥的日子。”他告訴《中國科學報》。
他最想告訴年輕人的是,要敢於(yu) 創新、甘於(yu) 堅守。“做事不能老想著國內(nei) 外有沒有先例,不能沒先例就不做了,還是要敢於(yu) 坐冷板凳。一兩(liang) 年不行就三四年,三四年不行就繼續做,要有執著的勁兒(er) 。”
雖然今天年輕的科研人員所麵對的壓力與(yu) 他年輕時不同,但潘衛民相信,敬業(ye) 精神在哪個(ge) 時代都是最基本的。
直到今天,潘衛民依然“敬業(ye) ”。去年受疫情影響,部分工程項目的進度無法按既定計劃推進,有人寬慰他可以適當延長一下工期,但潘衛民不這麽(me) 想。“我們(men) 還沒有拖延工期的習(xi) 慣,這已經成為(wei) 我們(men) 的招牌了。”
去年正式從(cong) 行政職務上退下來,潘衛民本以為(wei) 可以輕鬆一些,卻沒想到更忙了。一周5天工作日,潘衛民有4天都在參加各個(ge) 項目的進度例會(hui) 和關(guan) 鍵路線研討會(hui) 。“隻要是他範圍內(nei) 的事,肯定要跟到底。”同事葛銳說。
“高能同步輻射光源”項目、“先進光源技術研發及測試平台”、1.3GHz-9cell超導腔……潘衛民一刻也沒有停止前進,他想給加速器事業(ye) 和自己留下點什麽(me) ——“以後老了,還能說自己是做了一些事的。”
潘衛民曾寫(xie) 下一首小詞,其中有兩(liang) 句這樣寫(xie) 道:“屢難引灑英雄淚,筋骨勞盡方釋人間惑。年輪自歎時已晚,催我快馬趕生活。”
他相信人總要有些精神追求。與(yu) 加速器打交道近40年,對事業(ye) 的堅守與(yu) 奉獻早已融入他的一生。
《中國科學報》 (2021-04-07 第1版 要聞)