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第447章 高頻脈衝電機

回到家,已經快十一點了。

何雨柱正在廚房忙活,牛肉已經醃上了,正處理那些豬黃喉。

陳嬸在旁邊幫忙擇菜,陳雪茹抱著小念青在院子裡曬太陽。

呂辰把小呂曉從揹帶上解下來,小傢伙已經困了,眯著眼睛要睡。

陳嬸接過去,輕輕拍著,不一會兒就睡著了。

呂辰剛坐下,就聽見門口傳來腳踏車鈴聲。

“呂辰!在家嗎?”

是鄭長楓的聲音。

呂辰迎出去,鄭長楓已經進了院子,身後跟著他媳婦李秀英,還有一個七八歲的小男孩。

李秀英穿著素淨衣服,頭髮梳得整整齊齊,臉上帶著笑,手裡拎著一隻鴨子,用草繩綁著腳,還在嘎嘎叫。

小男孩揹著個小書包。

“鄭老師,嫂子。”呂辰迎上去。

鄭長楓說:“小呂,叨擾了,這是我兒子,鄭小川。小川,小叔叔。”

鄭小川道:“叔叔好!”

呂辰摸摸他的頭:“小川好,歡迎來我家做客!”

李秀英笑著說:“小呂,麻煩你們了。老鄭在家老唸叨你們,我早就想來認認門。”

呂辰趕緊請他們進屋:“嫂子客氣了,快請進。”

李秀英把鴨子遞給呂辰:“這是我們從成都帶來的,自家養的,肥得很。老鄭說要做甚麼醬板鴨,我就帶來了。”

呂辰接過來,笑道:“嫂子太客氣了。”

進了屋,陳雪茹和陳嬸迎上來。

三個女人一見面,很快就聊到了一起。

李秀英看著小念青,誇個不停,又從兜裡掏出幾顆糖塞給她。

小念青很快就和鄭小川玩到了一起。

鄭長楓一進門就拉著何雨柱往廚房走。

“何師傅,來來來,你看看我這個菜譜。”

他從兜裡掏出筆記本,翻開給何雨柱看。

何雨柱湊過去,兩人頭碰頭,開始研究起來。

呂辰在旁邊聽著,兩人說的都是些專業術語,“火候”、“刀工”、“醃製時間”,聽得他雲裡霧裡。

鄭長楓的筆記本上,密密麻麻記著各種菜的做法,有些是傳統的,有些是他自己琢磨改良的。

他一邊翻一邊給何雨柱講解,何雨柱時不時插一句,兩人討論得熱火朝天。

呂辰看了一會兒,插不上話,就去準備茶水。

……

下午三點,秦世襄和劉建國到了。

秦世襄手裡提著一瓶酒,劉建國手裡拎著兩包點心。

“秦教授,劉工,快請進。”呂辰迎出去。

秦世襄把酒遞給呂辰:“這是汾酒不錯,今天開了它。”

呂辰接過來,酒瓶上落著一層灰,看著有些年頭了。

劉建國把點心遞過來:“柳州的酥糖,嚐嚐。”

呂辰笑道:“兩位太客氣了。”

進了屋,鄭長楓從廚房探出頭來:“秦教授來了?劉工也來了?你們先坐,我這兒忙著呢,和好面就來。”

秦世襄笑道:“鄭老師,你忙你的,我們先喝茶。”

呂辰請秦世襄和劉建國到書房坐下,泡了茶,三人聊了起來。

秦世襄端起茶杯,喝了一口,說:“小呂,你這書房不錯,清靜。”

呂辰笑道:“就是小了點,東西堆得亂七八糟。”

劉建國看著書架上的書,說:“呂工,你這書不少啊。”

呂辰說:“有些是自己買的,有些是朋友送的。劉工要是想看,隨時來借。”

三人聊了一會兒,鄭長楓和好面,也走了進來。

話題很自然地轉到了6305廠。

都是“星河計劃”相關的人,說話也方便。

鄭長楓說:“現在6305廠的產線,算是跑起來了。聽風者一號晶片,就是那個用在‘電子耳朵’上的TFZ-1,良率已經能到37%左右。二維卡讀卡機的晶片EWK-1,能做到48%。就是紅星一號的HX-1,最差,只有29%。”

秦世襄皺起眉頭:“差距這麼大?”

鄭長楓嘆了口氣:“HX-1整合度最高,對工藝的要求也最高。光刻、擴散、金屬化,哪一道出點問題,良率就往下掉。”

劉建國問:“主要卡在哪兒?”

鄭長楓說:“光刻。GCA-201CGS那臺光刻機,進給是靠低速電機帶動絲槓。操作員得屏住呼吸,一絲顫抖都不行。我們經常在電視監視器上看著,那個線條,一會兒清楚一會兒糊的,全看操作員的手穩不穩。”

秦世襄點點頭:“光刻機的精度,確實是瓶頸。”

呂辰聽著,心裡一動:“秦教授,鄭老師,劉工,我有一個想法,你們聽聽看。”

三人看向他。

呂辰說:“鄭老師說的這個問題,光刻機的進給精度,全靠操作員的手穩。但人的手再穩,也是有限的。能不能用技術手段,把這個進給變成自動的,高精度的?”

秦世襄眼睛一亮:“你說說看。”

呂辰拿起一支筆,在紙上畫了一個簡單的示意圖。

“這是光刻機的工作臺。現在的驅動方式是電機帶動絲槓,絲槓推動工作臺。這個方式的精度,取決於電機的轉速控制、絲槓的加工精度,還有傳動過程中的間隙。”

“我的想法是,用石英晶體技術把這個電機升級一下。”

秦世襄愣了一下:“石英晶體?你繼續說。”

呂辰點點頭:“石英晶體的核心特性,是壓電效應,給它施加電場,它會產生極其穩定的機械振動。這個振動的頻率,取決於晶體的切割角度和厚度。”

秦世襄點點頭:“有想法,石英晶體的每一次振動,都可以看作是一個精確的‘步進’。如果能把這個振動轉換成機械位移,那理論上,晶體的每一次振動,都對應著工作臺移動一個微小的距離。你是想用石英晶體產生的高頻訊號,來控制一個電機?”

鄭長楓問道:“那本質是還是一個電機啊,和低速電機有甚麼區別?”

呂辰道:”鄭老師,那如果我們做一臺磁浮的電機呢。”

鄭長楓追問道:“磁浮?”

呂辰點點頭:“對,磁浮。讓工作臺懸浮在電磁場裡,沒有任何機械接觸,也就沒有摩擦,沒有磨損,沒有振動。然後用石英晶體產生的精確脈衝,來控制電磁場的變化,一步一步地推動工作臺前進。”

他拿起筆,在紙上畫了一個更復雜的圖。

“這是一個初步的構想。核心部分,是一個用石英晶體控制的脈衝發生器。晶體的每一次振動,都產生一個精確的脈衝。這個脈衝被放大後,送到電磁線圈,產生一個變化的磁場。工作臺上嵌有永磁體,這個變化的磁場,就會推動工作臺移動一個微小的步距。”

“步距能做到多小?”秦世襄問。

呂辰想了想:“理論上,如果晶體頻率足夠高,磁路設計足夠精密,可以達到奈米級。”

劉建國倒吸一口氣:“奈米級?那比微米還小一千倍?”

呂辰點點頭。

秦世襄沉默了幾秒,然後開口:“呂辰,你這個想法,很大膽。但有幾個問題,得想清楚。”

他拿起筆,在呂辰畫的圖上點了幾處。

“第一,磁浮。要讓工作臺懸浮起來,需要精確控制電磁場。工作臺本身的重量,加上上面要承載的東西,起碼幾十斤。要讓它穩穩地懸浮,還要能在水平方向上精確移動,這對電磁場的設計要求極高。”

呂辰點點頭:“秦教授說得對。磁浮技術本身,就是一個大課題。”

秦世襄繼續說:“第二,高頻。你剛才說,用石英晶體產生高頻脈衝。晶體的頻率確實可以很高,但問題是,這麼高的頻率,電路能不能跟得上?電流切換那麼快,會產生電磁干擾,還會產生渦流損耗,線圈會發熱。發熱就會導致引數變化,精度就沒了。”

鄭長楓在旁邊接話:“而且,你們的‘掐絲琺琅’電路板,用在工頻或者低頻控制上沒問題。但這麼高的頻率,電路板本身的分佈引數,寄生電容、寄生電感,會變得非常顯著,訊號可能會畸變得一塌糊塗。”

呂辰說:“鄭老師,這個問題我想過。如果現有的電路板不行,那就得研發新的,適用於高頻的電路板。”

鄭長楓點點頭。

劉建國開口了:“呂工,你說的這個閉環控制,怎麼實現?”

呂辰說:“劉工問得好。開環控制是不夠的,因為負載變化、溫度漂移,都會影響實際位移。必須引入實時的位置反饋。”

他在圖上加了一個反饋迴路。

“可以用光柵尺,或者鐳射干涉儀,實時監測工作臺的實際位置。把這個位置資料送回到控制器,和晶體發出的理想脈衝進行比對。如果發現偏差,控制器就調整輸出,修正誤差。這就是全閉環伺服控制。”

劉建國若有所思:“光柵尺……鐳射干涉……這些技術,精度沒這麼高。”

呂辰說:“劉工,你們的微波探傷技術,其實也可以用來做位置反饋。微波的波長很短,如果能做出一個微波干涉儀,精度可能比鐳射還高。”

劉建國眼睛一亮,想了想,又皺起眉頭:“但微波裝置體積大,功耗高,裝在這麼小的系統裡,怕是夠嗆。”

呂辰說:“可以先從光柵尺開始。等微波技術成熟了,再換也不遲。”

秦世襄放下筆,看著呂辰畫的圖,沉默了好一會兒。

然後他抬起頭,說:“呂辰,你這個想法,技術上可行,但難度極大。磁浮、高頻、閉環控制、新材料、新工藝……每一個環節,都是硬骨頭。”

呂辰說:“我知道。但如果不啃這些硬骨頭,光刻機的精度就永遠上不去。我們做積體電路的,工藝越做越細,從五微米到兩微米,再到一微米,對光刻機的要求越來越高。現在的GCA-201CGS,已經是極限了。再不突破,後面就沒路走了。”

秦世襄點點頭,嘆了口氣:“你說得對。”

鄭長楓在旁邊聽著,忽然開口:“呂辰,你說的那個磁浮電機,太遙遠了。我有個想法,不知道行不行。”

呂辰看向他:“鄭老師您說。”

鄭長楓拿起筆,在紙上畫了一個簡單的示意圖。

“咱們別一步登天。先利用現有的晶振和脈衝電機技術,搞一個‘晶振同步高頻脈衝電機’。”

他一邊畫一邊解釋:“電機還是普通的步進電機,軸承也是普通的。但驅動它的脈衝訊號,不是由普通的振盪電路產生,而是由石英晶體產生。晶振的精度,比普通振盪電路高好幾個數量級。這樣一來,電機的每一步,都由晶振精確控制。雖然機械結構沒變,但精度能提一大截。”

呂辰聽著,眼睛亮了。

鄭長楓繼續說:“這個方案的好處是,不用等磁浮技術,不用等新材料,不用等新工藝。現有的脈衝電機,現有的‘掐絲琺琅’電路板,稍微改改就能用。咱們先把GCA-201CGS上的那個手動進給換了,讓操作員不用再憋著氣幹活。這一步做到了,良率就能提上來。”

秦世襄點點頭:“鄭老師這個思路務實。”

鄭長楓說:“第一步做成了,再考慮第二步。第二步,做一個‘管狀直線電機’。”

他在紙上畫了一個圓筒,又在圓筒裡畫了一根軸。

“定子做成一個圓筒,裡面繞上線圈,像炮管一樣。轉子就是一根軸,上面嵌有永磁體,或者像感應電機那樣的鼠籠條。透過石英晶體控制通入線圈的交流電頻率,產生行波磁場。這根‘炮彈’就在磁場裡懸浮著,往前直線運動。”

他抬起頭,看著三人:“這不就直接驅動工作臺了嗎?徹底扔掉絲槓!甚麼背隙、磨損、振動,全沒了。而且,因為是直線運動,不需要任何轉換機構,精度比旋轉電機加絲槓高得多。”

劉建國一拍大腿:“鄭老師,你這個思路好!兩步走,第一步保眼前,第二步謀長遠。”

秦世襄也點頭:“管狀直線電機,這個構想很有意思。磁懸浮、直線驅動、晶體控制,三位一體。如果能做出來,不光是光刻機,雷達天線的精確跟蹤、相控陣雷達的移相器控制,都能用上。”

鄭長楓笑道:“秦教授,您這是職業病,甚麼都往雷達上靠。”

秦世襄也笑了:“搞了一輩子雷達,習慣了。”

四人正說著,外面傳來一陣笑聲。

“呂辰!我們回來啦!”

是婁曉娥的聲音。

呂辰起身,推開書房的門,就看見婁曉娥和雨水一起進了院子。

婁曉娥穿著那身藏藍色的列寧裝,頭髮有些亂,臉上帶著疲憊,但眼睛亮亮的。

雨水跟在她後面,穿著白襯衫藍褲子,胸前彆著一枚校徽,臉上紅撲撲的。

“回來了?”呂辰迎上去。

婁曉娥點點頭:“累死了。站了一天,腳都腫了。”

雨水說:“我也累,但特別激動。表哥,你是沒看見,天安門廣場上那個人啊,一眼望不到邊。我們學校的方陣走過的時候,我使勁揮花,手都快揮斷了。”

呂辰笑道:“行了,快進屋歇著。鄭老師他們來了,正在書房聊天呢。”

婁曉娥和雨水進屋,先跟鄭長楓、秦世襄、劉建國打了招呼。

鄭長楓的媳婦李秀英也從廚房出來,幾個女人湊到一起,嘰嘰喳喳聊起了今天的見聞。

鄭長楓看看天色,說:“行了,該做飯了。何師傅,咱們動手?”

何雨柱從廚房探出頭:“鄭老師,我都準備好了,就等您呢。”

兩人進了廚房,不一會兒,就傳來鍋碗瓢盆的聲響,還有濃郁的香氣。

兩人在廚房裡忙得熱火朝天,香味一陣一陣飄出來,惹得院子裡的人頻頻往廚房張望。

……

天色漸漸暗下來,院子裡的燈亮了起來。

鄭長楓和何雨柱終於忙完了,一道道菜端上桌。

火邊子牛肉,色澤紅亮,薄如蟬翼,吃起來又香又有嚼勁。

火爆黃喉,脆嫩爽口,麻辣鮮香。

醬板鴨,醬色紅潤,肉質緊實,鹹中帶甜。

還有擔擔麵,麵條細韌,芝麻醬香濃,肉末酥香,一口下去,滿嘴留香。

秦世襄帶來的汾酒也開了,酒香醇厚,和菜香混在一起,讓人食慾大開。

“來來來,大家動筷子。”呂辰招呼著。

眾人舉杯,先幹了一杯。

鄭長楓夾起一片火邊子牛肉,放進嘴裡,慢慢嚼著,臉上露出滿足的神色。

“就是這個味道。”他感慨道,“小時候在自貢,每到過年,我媽就做這個。後來出來讀書、工作,再也沒吃過了。”

何雨柱說:“鄭老師,您今天做的這個,比我吃過的任何火邊子牛肉都好吃。”

鄭長楓笑了:“何師傅,你這話我愛聽。”

秦世襄夾了一筷子火爆黃喉,讚道:“這個火候,絕了。又脆又嫩,不老不柴。”

劉建國吃著擔擔麵,連聲說:“好吃,真好吃。我在柳州吃過擔擔麵,沒這麼香。”

婁曉娥和雨水吃得歡,一邊吃一邊誇。

小念青也拿著個小碗,陳雪茹給她夾了幾片牛肉,小傢伙嚼得有滋有味。

小呂曉被陳嬸抱著,瞪著眼睛看著一桌子人,不知道發生了甚麼,但也能感受到熱鬧的氣氛,咿咿呀呀地叫著。

……

酒過三巡,菜過五味。

秦世襄放下筷子,看著呂辰:“呂辰,下午咱們說的那個晶振同步高頻脈衝電機,你打算甚麼時候跟劉教授彙報?”

呂辰想了想:“等國慶假期結束,我整理個詳細的方案,去找劉教授。”

鄭長楓說:“我也回去把那個管狀直線電機的構想再細化細化,把圖紙畫出來。反饋系統這塊,微波干涉儀現在做不了,但光柵尺應該可以,還得找陳廠長,這是他的強項,回頭跟他彙報彙報。”

秦世襄說:“磁浮這塊,我回西軍電之後,組織幾個人先做理論模型。等你們第一步走通了,我們再上。”

呂辰舉起酒杯:“那就這麼定了,咱們就來做這個‘精密定位與驅動’課題。”

四人碰了一杯。

一頓飯,吃了兩個多小時。

等到撤席的時候,已經快九點了。

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