中国无机材料奠基人严东生逝世 享年98岁

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本馆由[ 孝爱天使 ]创建于2016年09月18日

友情:闪烁晶体跨国缘

发布时间:2016-09-18 10:43:29      发布人: 孝爱天使

2012年7月4日,欧洲核子研究中心宣布,大型强子对撞机的CMS和ATLAS两个对撞点的实验显示,他们发现了一种新粒子,其特性与被称为“上帝粒子”的希格斯玻色子一致。消息传来,严东生十分欣喜,因为CMS探测器上的钨酸铅(PWO)闪烁晶体是他带领团队研制的,正是这种晶体,捕捉到了“上帝粒子”的踪迹。

据严东生介绍,从上世纪80年代初起,他就带队为欧洲核子研究中心研制闪烁晶体,并与诺贝尔奖得主丁肇中结下了深厚的友谊。

1982年,丁肇中在北京找到了严东生。当时,丁肇中在欧洲核子研究中心主持建造大型正负电子对撞机中的L3探测器,准备采用新型锗酸铋(BGO)闪烁晶体做探测器中的电磁量能器,从事高能物理实验研究。闪烁晶体是一类用人工方法生长的晶体,在高能粒子的撞击下会把粒子的动能转变为光能。科学家根据仪器记录下的发光曲线,就能判定高能粒子的性质,从而发现新的粒子。

一见面,丁肇中就问:“你们能不能做闪烁晶体BGO?尺寸要很大很长。”严东生立即答应了下来,因为他意识到,参与这项工程具有重要的科学意义,而他长期领导的中科院上海硅酸盐研究所,在闪烁晶体领域已有一定的积累。于是,他立即组织硅酸盐所的科研团队进行攻关,开发出一套新的生长工艺,并建立了生产流水线。从这条流水线上输出的“Made in China”晶体,在与美、法、日等国的竞争中胜出,最终拿下了L3探测器所需要的12000根BGO晶体的供应合同。

从那以后,丁肇中碰到同行就说:“谁要BGO晶体,就去中科院上海硅酸盐研究所!”2007年10月,丁肇中夫妇到上海后专程去拜访了严东生夫妇。1994年,欧洲核子中心决定建造大型强子对撞机,用它来寻找质量之源——希格斯玻色子。要捕捉到它的踪迹,就需要用数以万计的PWO闪烁晶体打造出CMS探测器的“心脏”——电磁量能器。

欧洲核子研究中心找到严东生,并得到了肯定的答复。2003年底,已经85岁高龄的他,仍亲自领导PWO晶体课题组进行攻关。在一次与欧洲科研人员的会谈中,这位老人居然在不看书面材料的情况下,准确无误地说出了一连串PWO晶体的性能测试数据,引起了与会者的惊叹。有段时间,生长PWO晶体用的原料质量不稳定,他亲自跑到江苏昆山的原料生产厂,与工厂领导和师傅们沟通,讨论提高原料质量的方案。2004年,预生产的350根晶体在欧洲核子中心及意大利、美国等地分别进行性能检测,结果显示,它们的发光量比俄罗斯提供的高20%~40%,综合性能更佳。2008年3月,上海硅酸盐研究所向欧洲核子中心成功交付了约5000根高质量的大尺寸PWO闪烁晶体,并被该中心授予“晶体奖”和“工业成就奖”。那时,作为项目主持人的严东生已是90岁高龄。

如今,96岁的严东生仍关心着材料科学的发展。他告诉采集小组成员们,介孔材料是材料科学界的一个研究热点,孔径在2纳米至50纳米的被称为“介孔”,具有这种孔道结构的纳米材料有许多特殊性能。将这种材料修饰、组装后,能把汽车尾气中的有害气体转化成无害物质。目前,中科院上海硅酸盐所研发的汽车尾气净化装置已通过中试,汽车跑了8万公里,依然有95%的净化功能。“汽车尾气是PM2.5的主要来源之一,所以我觉得,介孔材料净化装置会有广阔的应用前景。”严先生说道。



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