這時,一直沒怎麼說話的呂辰,忽然開口了。
“王教授,我有個想法,可能不太成熟,您聽聽看?”
所有人的目光都轉向他。
王守方有些意外,但還是點點頭:“小呂同志,你說。”
呂辰站起身,走到會議室角落的一塊小黑板前,拿起粉筆。
他畫了一個簡單的示意圖:一個爐子,一個觀察窗,窗外加了一個小裝置。
“剛才看師傅操作時,我發現他是透過觀察熔區‘亮圈’的大小和顏色來判斷溫度的。”呂辰邊畫邊說,“這個經驗很難量化。我在想,咱們能不能在觀察窗外面,加一個簡單的光學裝置?”
他在那個小裝置上畫了個濾光片,後面畫了個光敏電阻。
“比如,固定一個特定波長的濾光片,就選師傅們最常說的‘合適溫度’時那個顏色對應的波長。後面接一個光敏電阻,把亮度轉換成電流讀數。再做一個簡單的標定,把電流讀數和實際溫度關聯起來。”
他轉身看向王守方:“哪怕一開始不準,但我們可以記錄。每拉一爐,就記錄下亮度讀數隨時間的變化曲線。同時記錄最終矽錠的質量引數——電阻率、缺陷密度、成品率。拉個幾十爐、幾百爐之後,我們是不是可以分析一下:亮度讀數穩定在哪個區間時,拉出的矽錠質量最好?”
會議室裡安靜了幾秒。
王守方扶了扶眼鏡,身體微微前傾:“你是說……把老師傅的‘感覺’,變成‘資料’?”
“對。”呂辰點頭,“資料是可以積累、可以分析、可以總結規律的。一開始可能粗糙,但積累多了,就能看出趨勢。這樣,新手操作員也有個參考,而不是完全憑感覺。”
一位年輕研究員起身說道:“這個裝置應該不難做。光敏電阻和濾光片,物理實驗室就有。讀數記錄,用個電流表,人工抄表就行。”
王守方若有所思:“記錄資料……分析規律……”
呂辰繼續道:“這只是第一步。如果這個辦法有效,我們還可以做更多嘗試。比如,在爐子不同位置加多個這樣的‘光感測器’,測量熱場的分佈。或者,把電壓、電流、室溫這些引數也同步記錄下來,做多變數分析。時間長了,我們可能就會發現:原來成品率低,跟每天下午兩點電壓波動有關係;或者,跟春季溼度大、原料吸潮有關係……”
他頓了頓:“資料多了,規律就出來了。規律出來了,工藝就能標準化。”
王守方的眼睛亮了起來。
但他隨即又皺眉:“可是……做這些記錄分析,需要人手。所裡現在每個人都忙得團團轉,誰來做這些繁瑣的資料記錄和整理?”
“可以訓練學生。”謝凱插話,“清華有很多數學系、物理系的學生。如果他們來實習,一部分人參與計算,一部分人可以做資料記錄和分析。這對他們也是鍛鍊。”
宋顏教授也開口:“王教授,如果這個方案可行,‘星河計劃’可以協調一些學生資源過來。這不只是幫你們,也是在幫我們自己。只有材料工藝穩定了,我們下游的設計和製造才有保障。”
王守方搓著手,顯然心動了。
但呂辰還沒說完,他在黑板上又畫了一個新的示意圖。
一個小型的、透明的模型爐子。
“還有第二個想法,可能更‘異想天開’一些。”呂辰說,“咱們現在攻關大直徑矽錠,每次失敗成本都很高。我在想,能不能先不做矽,做‘模擬實驗’?”
他畫了一根玻璃棒:“比如,用透明玻璃棒代替矽棒,用水或者油模擬熔體。在模型爐子裡,用高速攝影機,或者相機延時拍攝,記錄下熔體的流動情況。我們可以改變線圈形狀、改變拉速、改變加熱功率,看在模型上會出現甚麼現象:熔體渦流、溫度分層、介面不穩定……”
他又畫了一個低熔點金屬的示意圖:“或者,用熔點更低的金屬,比如錫。錫的熔點才二百多度,安全,實驗週期短。我們可以用錫來做大量實驗,快速測試不同工藝引數的效果。等我們在模型和低熔點材料上摸清了規律,再在真爐子上調整,試錯成本會低很多。”
這次,會議室裡的反應更復雜了。
有幾個人露出了“這太兒戲了吧”的表情。
但一個頭發花白、一直沉默的老研究員忽然開口:“等等……這個思路……”
他站起身,走到黑板前,盯著呂辰畫的示意圖。
“我在蘇聯學習時,聽導師講過類似的概念。”老研究員聲音有些激動,“他們叫‘物理模擬’和‘相似理論’。就是用簡單的模型,研究複雜過程的物理本質。特別是流體力學和傳熱問題,很多時候,幾何相似、動力相似的系統,現象是相通的!”
他轉身看向王守方:“所長!這個想法有道理!咱們現在做大直徑,最大的問題就是熱場不均勻導致熔體對流不穩定。但咱們的爐子,看不到裡面到底發生了甚麼。如果先用透明模型觀察流動,用低熔點金屬感受熱場……這可能真能幫我們找到問題!”
王守方徹底坐不住了,他起身,在會議室裡踱了幾步。
“光學記錄……模型實驗……”他喃喃自語,“看起來簡單,但……”
他忽然停下腳步,看向呂辰:“小呂同志,這些想法,你是怎麼想到的?”
呂辰早有準備:“我在軋鋼廠實踐基地,參與自動化專案時,有類似的體會。很多複雜的控制問題,一開始也是靠老師傅的經驗。後來我們加裝了感測器,記錄了生產資料,用統計方法分析,才找出了規律。至於模型實驗,我們的電子耳朵,也是先用小比例模型測試,再上真機。我覺得,材料製備雖然不同,但解決問題的思路,可能有相通之處。”
這番話說得合情合理,王守方盯著呂辰看了幾秒,緩緩點頭。
“後生可畏啊。”他感嘆道,然後轉向宋顏教授,“宋教授,你們紅星所,真是人才濟濟。”
宋顏教授微笑道:“王教授客氣了。小呂這些想法,是否可行,還得你們專家來判斷。”
“可行!”王守方斬釘截鐵,“至少值得一試!光學記錄裝置,簡單,成本低,馬上就可以做!模型實驗……可能需要點時間準備,但所裡有個廢棄的小爐子,可以改造。透明石英管和玻璃棒,也能找到。低熔點金屬……錫不貴,可以申請一點。”
他越說越興奮:“對!就這麼辦!先做起來!哪怕失敗,也損失不大。萬一成功了……”
他的眼睛閃著光,那是一種希望的光。
接下來的技術交流變得異常熱烈。
半導體所的研究員們開始詳細討論實施方案的細節。
用甚麼型號的光敏電阻?濾光片選甚麼波長?資料記錄表格怎麼設計?模型爐子怎麼做密封?延時攝影怎麼操作?
這些,呂辰三人完全插不上話,但也認真的聽著。
會議室裡煙霧繚繞,茶杯裡的水涼了又換,換了又涼。
窗外的天色,從上午的明亮,到中午的刺眼,再到下午的柔和。
當討論告一段落時,已經是下午四點多。
王守方看了看錶:“哎呀,都這個點了!你們還沒吃午飯吧?所裡食堂應該還有飯,我讓人去熱熱!”
“不用麻煩了,王教授。”宋顏教授起身,“我們還得趕回去。今天收穫很大,非常感謝!”
“那怎麼行!”王守方堅持,“大老遠來一趟,飯都不吃一口,說不過去!”
最終,三人還是在半導體所的食堂簡單吃了頓飯。
食堂也是簡陋的紅磚房,裡面擺著長條桌椅。
飯菜很簡單:玉米麵窩頭、白菜燉豆腐、鹹菜絲、小米粥。
但所有人都吃得很香。
吃飯時,王守方還在和呂辰討論模型實驗的細節:“小呂,你說用高速攝影機拍熔體流動,但如果流動太快,拍不清怎麼辦?”
“可以加示蹤粒子。”呂辰想了想,“比如很細的鋁粉,或者有色液體。或者,如果條件允許,可以用鐳射片光源照明,那樣流線會更清晰。”
“鐳射?”王守方一愣,“那東西……所裡沒有啊。”
“先嚐試用強光手電加狹縫。”呂辰說,“原理類似,就是效果差些。”
“好,好!一步一步來!”王守方往嘴裡扒拉著粥,含糊不清地說。
吃完飯,王守方一直把三人送到大門口。
“王教授,請留步。”宋顏教授和王守方握手,“今天受益匪淺。我們回去後,會把‘星河計劃’對材料的具體需求整理成文件,儘快發過來。也希望你們這邊的新嘗試,能有好的進展。”
“一定!一定!”王守方用力握手,“宋教授,謝謝你們!特別是小呂同志那兩個建議……真是讓人茅塞頓開啊!我們以前總想著要攻克高大上的難題,卻忽略了這些基礎的資料積累和方法革新。這次,我們一定好好嘗試!”
他又和呂辰、謝凱握手。
握到呂辰時,他多停留了幾秒,低聲說:“小呂,以後常來!所裡歡迎你!”
“一定。”呂辰鄭重道。
吉普車發動,緩緩駛離半導體所。
呂辰回頭,從後車窗望去。
夕陽西下,金色的餘暉灑在那片紅磚建築上,給荒涼的院落鍍上了一層溫暖的光。
王守方還站在大門口,朝他們揮手。
他的身影在夕陽中越來越小,最後變成一個黑點,消失在地平線上。
車子重新駛上土路,顛簸著前行。
車內一時安靜。
謝凱忽然開口:“王教授他們……真不容易。”
宋顏教授嘆了口氣:“豈止是不容易。在這樣的條件下,還要攻克6N純度,還要試製大直徑矽錠……這需要的不僅是技術,更是信念。”
他看向呂辰:“你今天那兩個建議,很好。尤其是模型實驗的思路,很有前瞻性。但你要知道,在現在的科研氛圍裡,這種‘先模擬、後實踐’的做法,可能會被認為是‘繞彎路’、‘不實幹’。王教授能接受,很難得。”
呂辰點點頭:“我知道。但我覺得,有些彎路,是必須繞的。直接硬闖,可能撞得頭破血流,還找不到原因。用模型和低熔點材料試錯,至少能讓我們看清問題在哪裡。”
“沒錯。”宋顏教授點頭,“這就是系統工程思維。把複雜問題分解,用簡單系統研究本質,再應用到複雜系統。小呂,你在這方面,很有天賦。”
呂辰有些不好意思:“教授過獎了。我只是覺得,咱們科研人員的時間、精力、資源都太寶貴了,得想辦法用得高效些。”
窗外,夜幕開始降臨。
遠處的村莊亮起了星星點點的燈火,像散落在大地上的珍珠。
吉普車的大燈劃破黑暗,在土路上投出兩道晃動的光柱。
“下一站是長春光機所。”宋顏教授翻看著行程表,“後天出發。小呂,謝凱,你們今晚回去,把今天看到的情況、討論的方案,整理一份詳細的報告。特別是光學記錄裝置和模型實驗的具體技術細節,要寫清楚。我們發給半導體所,也留作‘星河計劃’的檔案。”
“是。”兩人齊聲應道。
呂辰望向窗外飛速掠過的黑暗。
他想起半導體所實驗室裡,那些在高溫爐前汗流浹背的身影;想起王守方佈滿血絲卻異常明亮的眼睛;想起那簡陋的裝置和精心的維護;想起那混合著化學溶劑和汗水氣味的空氣。
這就是1962年,中國半導體事業的起點。
荒涼,簡陋,艱苦。
但每一個身處其中的人,眼裡都有光。
那是一種相信“一定能搞出來”的光,是一種甘願用最原始的工具,向最尖端的高峰發起衝鋒的光。
吉普車在顛簸中前行。
車燈照亮的前方,是黑暗,也是通往未來的路。
呂辰深吸一口氣,閉上眼睛。
腦海裡,彷彿有一副“中國第一代晶片產業鏈作戰地圖”正在徐徐展開,今天,他們在這張地圖的第一個節點上,打下了第一根樁。