我國(guó)特種光學(xué)玻璃的誕生

【中玻網(wǎng)】雖然古埃及和中國(guó)戰(zhàn)國(guó)時(shí)期就能制造玻璃，但是，一直到十六世紀(jì)牛頓、伽利略時(shí)代，作為重要光學(xué)材料的玻璃消色差都是嚴(yán)重的問(wèn)題。1729年英國(guó)人C.M.霍爾在玻璃中引入氧化鉛才利用一塊凸透鏡和一塊凹透鏡組合成了第1對(duì)消色差透鏡組，這也是相機(jī)鏡頭和光刻機(jī)透鏡系統(tǒng)是一組鏡片而不是一塊的原因之一。

　　一戰(zhàn)前夕，德國(guó)為了發(fā)展軍用光學(xué)儀器（說(shuō)白了主要是望遠(yuǎn)鏡），有名物理學(xué)家阿貝加入了肖特工廠，他在玻璃中加入了新氧化物BaO、B2O3、ZnO、P2O3等，發(fā)展出了鋇冕、硼冕、鋅冕等類(lèi)型玻璃，并試制了具特殊相對(duì)部分色散的燧石玻璃，從而使得光學(xué)玻璃品種有了很大擴(kuò)展，出現(xiàn)了較完整的相機(jī)鏡頭和顯微鏡物鏡。

　　從這一時(shí)期開(kāi)始，光學(xué)玻璃變成了具有軍事戰(zhàn)略意義的物資，據(jù)說(shuō)二戰(zhàn)時(shí)期，美國(guó)為了阻止德國(guó)向日本供應(yīng)光學(xué)玻璃，花大力氣擊沉了德國(guó)一艘運(yùn)送光學(xué)玻璃的潛艇。

　　正因?yàn)楣鈱W(xué)玻璃在科學(xué)儀器和軍事儀器上的重要作用，光學(xué)玻璃的制造技術(shù)一直是列強(qiáng)們保密的核心技術(shù)。美國(guó)在一戰(zhàn)后不知道哪來(lái)的制造技術(shù)，其資料屬于內(nèi)部作品，而蘇聯(lián)玻璃界前輩加察羅夫?qū)懙墓鈱W(xué)玻璃一書(shū)也是內(nèi)部機(jī)密。

　　新中國(guó)成立之后，我國(guó)所謂的光學(xué)玻璃只有繼承自蔣先生的昆明光學(xué)儀器廠，這個(gè)當(dāng)年中國(guó)技術(shù)水平寥寥可數(shù)的制造廠，僅能生產(chǎn)低倍率的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡和較簡(jiǎn)單的測(cè)距儀。

　　王大珩

　　1950年，錢(qián)三強(qiáng)找到王大珩，問(wèn)他的第1句話是：“大珩，還想光學(xué)玻璃嗎？”

　　當(dāng)時(shí)，王大珩就愣了一下。因?yàn)樵缒晖醮箸窀坝?guó)倫敦帝國(guó)理工學(xué)院攻讀應(yīng)用光學(xué)，后來(lái)在有名玻璃學(xué)家特納(W.E.S.Turner)教授指導(dǎo)下進(jìn)行有關(guān)光學(xué)玻璃的研究。1948滿懷科技強(qiáng)國(guó)夢(mèng)的王大珩，回國(guó)發(fā)現(xiàn)新中國(guó)百?gòu)U待興，到處需要花錢(qián)，要做基礎(chǔ)研究可以說(shuō)很難具備條件。當(dāng)錢(qián)三強(qiáng)提出他做夢(mèng)都想做的事時(shí)，一時(shí)都愣了。

　　很快，在錢(qián)三強(qiáng)的推薦下，王大珩開(kāi)始在長(zhǎng)春籌建中國(guó)科學(xué)院儀器館，并擔(dān)任館長(zhǎng)。當(dāng)時(shí)東北人民相關(guān)部門(mén)非常豪爽的批了儀器館40萬(wàn)元專(zhuān)款。

　　這在當(dāng)時(shí)，40萬(wàn)可以稱的上市一筆巨款。

　　王大珩邀請(qǐng)大他10歲的清華師兄龔祖同共同研制光學(xué)玻璃。

　　龔祖同在清華畢業(yè)之后曾去德國(guó)留學(xué)4年，在柏林工業(yè)大學(xué)攻讀應(yīng)用光學(xué)，而他解放前也曾為發(fā)展中國(guó)光學(xué)事業(yè)四處奔波，從昆明到貴陽(yáng)，從秦皇島到上海，整整奔波了十年，吃了無(wú)數(shù)苦頭卻一事無(wú)成。

　　王大珩看出龔祖同對(duì)國(guó)家和事業(yè)有著較強(qiáng)的責(zé)任心，誠(chéng)心邀請(qǐng)他來(lái)長(zhǎng)春擔(dān)任儀器館光學(xué)玻璃實(shí)驗(yàn)室主任，而龔祖同欣然應(yīng)允，并舉家北遷到長(zhǎng)春。

　　王大珩將他英國(guó)十多年的經(jīng)驗(yàn)和研究出來(lái)的光學(xué)玻璃配方一并交給了龔祖同。1951年春，龔祖同帶領(lǐng)一批提前從大學(xué)畢業(yè)的學(xué)生，從設(shè)計(jì)試制車(chē)間到廠房建造，所有人親自搬磚搞建設(shè)。

　　1952年，儀器館制造出300L大坩堝，10月開(kāi)始烤爐，坩堝經(jīng)歷幾次開(kāi)裂而遭受失敗。有時(shí)坩堝加熱到1400℃破裂，大家在高溫中取出坩堝，清除玻璃液的場(chǎng)面十分感人。就這樣夜以繼日，1953年的陰歷除夕，終于獲得了一大坩堝300L的光學(xué)K-8玻璃。

　　圖中（上左）1952年中科院儀器館光學(xué)玻璃試制車(chē)間；（上右）光學(xué)玻璃出爐澆注；（下）第1堝光學(xué)玻璃。

　　中國(guó)第1爐光學(xué)玻璃的誕生結(jié)束了我國(guó)沒(méi)有光學(xué)玻璃的歷史，為新中國(guó)光學(xué)事業(yè)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

　　之后，中科院儀器館改名為長(zhǎng)春光學(xué)準(zhǔn)確機(jī)械儀器研究所，王大珩帶領(lǐng)大家研制出高精光學(xué)儀器和光學(xué)玻璃的“八大件一個(gè)湯”。

　　“八大件”是指1秒精度大地測(cè)量經(jīng)緯儀、1微米精度工具顯微鏡、大型石英攝譜儀、中型電子顯微鏡、中子晶體譜儀、地形測(cè)量用多倍航攝投影儀、光電測(cè)距儀和高溫金相顯微鏡,“一個(gè)湯”是指融化態(tài)光學(xué)玻璃。

　　1961年光機(jī)所研制出中國(guó)第1臺(tái)紅寶石激光器，也僅比世界第1臺(tái)紅寶石激光器晚了10個(gè)月。

　　王大珩等人研制出的各項(xiàng)光學(xué)設(shè)備用于我國(guó)軍事各個(gè)領(lǐng)域，從水下的潛艇到外太空的衛(wèi)星上，為我國(guó)國(guó)防事業(yè)做出了巨大的貢獻(xiàn)。

　　1986年，王大珩和王淦昌等人提出發(fā)展高科技的建議（即863計(jì)劃），1992年促成成立中國(guó)工程院，1985年獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)特等獎(jiǎng),1999年獲兩彈一星功勛獎(jiǎng)?wù)隆?/p>

　　然而，我國(guó)光學(xué)玻璃雖然第1個(gè)在光學(xué)玻璃中加入稀土，但是光學(xué)玻璃中幾乎用到了元素周期表中所有元素，非常之復(fù)雜，在民用方面我國(guó)光學(xué)玻璃企業(yè)還與德國(guó)肖特、日本旭硝子、美國(guó)康寧這幾大巨頭有不小的差距。

　　革命尚未成功，同志仍須努力！