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從善入細(xì)流
在蘇州熱工研究院有限公司（以下簡稱“中廣核蘇州院”）的先進(jìn)光學(xué)實(shí)驗(yàn)室里，一束激光精準(zhǔn)聚焦在金屬試件表面，屏幕上跳動(dòng)的光譜與聲譜曲線，宛如材料的“生命密碼”，細(xì)數(shù)著其內(nèi)部不為人知的秘密。
操控這束“光”的，是國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃青年科學(xué)家項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、江蘇省“333高層次人才培養(yǎng)工程”入選者、2025年中廣核青年標(biāo)兵杭玉樺。這位戴著黑框眼鏡、眼神明亮的工學(xué)博士，正帶領(lǐng)一支平均年齡不到30歲的年輕團(tuán)隊(duì)，在激光檢測(cè)技術(shù)的空白領(lǐng)域奮力開拓。
遇光燃?jí)?/strong>
“我知道自己該去哪里了”
杭玉樺與光的緣分，始于他大學(xué)求學(xué)期間。2009年夏天，對(duì)精密儀器滿懷好奇的他，在實(shí)驗(yàn)室首次目睹耀眼電弧，那神奇景象恰似科幻小說《球形閃電》中的場(chǎng)景，瞬間點(diǎn)燃了他探索光的熱情。
2018年博士畢業(yè)時(shí)，杭玉樺面臨高校與企業(yè)的選擇。彼時(shí)，中廣核蘇州院正籌建先進(jìn)光學(xué)實(shí)驗(yàn)室，致力于破解工業(yè)領(lǐng)域的檢測(cè)難題；當(dāng)?shù)弥耸潞?，他果斷下定決心：“我知道自己該去哪里了”，隨后投身核電科研領(lǐng)域。
初到中廣核蘇州院時(shí)，激光檢測(cè)領(lǐng)域在國內(nèi)才剛剛起步。杭玉樺沒有遲疑，立刻牽頭組建起年輕團(tuán)隊(duì)。從采購第一塊光學(xué)鏡片開始，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)親自動(dòng)手，一步步搭建起基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。團(tuán)隊(duì)早期成員朱斌回憶：“杭博士有個(gè)習(xí)慣，每天下班前都會(huì)在實(shí)驗(yàn)室里踱步，目光落在滿地零件上靜靜思索，那神情仿佛在跟這些零件對(duì)話?！闭沁@份近乎癡迷的專注，為后來的技術(shù)突破悄悄埋下了伏筆。
追光攻堅(jiān)
“外國人做到8米，我們就要做到10米”
輻照高溫環(huán)境堪稱 “死亡禁區(qū)”，傳統(tǒng)檢測(cè)設(shè)備根本無法靠近。對(duì)此，杭玉樺立下明確目標(biāo)：“外國人能做到8米，我們就要做到10米！”隨后便帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開啟了漫長的科研攻關(guān)之路。
團(tuán)隊(duì)首先面臨的核心難題，是如何將激光精準(zhǔn)聚焦到10米外的材料上，同時(shí)穩(wěn)定收回光譜信號(hào)?！斑@就像用高射炮打蚊子，必須做到分毫不差?！焙加駱逵靡粋€(gè)形象的比喻，點(diǎn)出了任務(wù)的難度。面對(duì)這只“攔路虎”，他們創(chuàng)新設(shè)計(jì)出兩套相互耦合的電動(dòng)調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)。經(jīng)過500多個(gè)日夜的反復(fù)調(diào)試，名為SRLIBS-20的望遠(yuǎn)鏡式激光誘導(dǎo)光譜裝置終于問世，首次在模擬核島環(huán)境中，成功穩(wěn)定傳回13米外材料的特征譜線數(shù)據(jù)。
后來某核電廠的一次實(shí)戰(zhàn)檢測(cè)中，常規(guī)方案完全行不通，人工檢測(cè)又存在風(fēng)險(xiǎn)。彼時(shí)，SRLIBS-20雖已通過實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證，卻從未經(jīng)歷過實(shí)際環(huán)境的考驗(yàn)。時(shí)間緊迫，杭玉樺帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)制定方案、校準(zhǔn)參數(shù)、準(zhǔn)備防護(hù)備件，完成了準(zhǔn)備工作。
檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜，首要解決的是樣品的非接觸翻轉(zhuǎn)與固定問題。“要讓樣品像坐‘過山車’一樣動(dòng)起來！”杭玉樺的一句話點(diǎn)醒了眾人，團(tuán)隊(duì)立刻著手設(shè)計(jì)、加工滑軌，不僅完成了樣品翻轉(zhuǎn)與預(yù)試驗(yàn)，還成功攻克了固定難題，一舉創(chuàng)造了國內(nèi)核電領(lǐng)域的兩項(xiàng)“首次”，更將檢測(cè)時(shí)間從傳統(tǒng)方法的72小時(shí)大幅縮短至4小時(shí)。
此后三年，團(tuán)隊(duì)帶著迭代升級(jí)的設(shè)備，陸續(xù)為多個(gè)核電基地提供服務(wù)，截至2025年已順利完成11輪大修任務(wù)。而那次實(shí)戰(zhàn)經(jīng)歷，也讓杭玉樺團(tuán)隊(duì)開始反思設(shè)備便攜性的重要性，他們迅速召開“問題分析會(huì)”，杭玉樺直接在白板上寫下核心需求：“要把250公斤的‘大胖子’改成‘輕騎兵’，開發(fā)便攜式設(shè)備！”
“瘦身”過程中，原有傳統(tǒng)望遠(yuǎn)鏡式結(jié)構(gòu)雖射程遠(yuǎn)，體積卻過大。杭玉樺提出改用光纖傳輸激光，卻遇到了高能激光易燒毀光纖芯的新難題。團(tuán)隊(duì)先后嘗試20多種光纖材料，均以失敗告終，直到有人想到：“把激光脈沖寬度壓縮到納秒級(jí)別，就像把連續(xù)水流變成細(xì)小水滴，既能減小對(duì)光纖的沖擊力，又不會(huì)減少總能量?！?/font>
接下來的一個(gè)月，實(shí)驗(yàn)室徹底變成了“戰(zhàn)場(chǎng)”。團(tuán)隊(duì)成員輪流測(cè)試，最終成功將設(shè)備重量降至12.64公斤?！艾F(xiàn)在一個(gè)人拉著行李箱就能帶著它出發(fā)，現(xiàn)場(chǎng)工人都親切地叫它‘激光聽診器’！”團(tuán)隊(duì)成員蔡振自豪地說。更令人驚喜的是，光纖傳輸技術(shù)還讓檢測(cè)距離實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍——從之前最多13米提升到50米，就像給激光裝了“延長臂”，能輕松夠到以前根本夠不著的檢測(cè)區(qū)域。
逐光致遠(yuǎn)
“差5%就是天壤之別，必須突破！”
解決了 “能檢測(cè)”“易操作” 的核心問題后，杭玉樺又將目光聚焦到 “測(cè)得準(zhǔn)” 的更高要求上。在國際領(lǐng)域，激光光譜法普遍被認(rèn)定為“半定量”技術(shù)，其檢測(cè)精度最高僅能達(dá)到 85%；但核電廠這類關(guān)鍵場(chǎng)景，對(duì)檢測(cè)精度的要求至少要達(dá)到90%?！安?%就是合格不合格的天壤之別，必須突破！” 在團(tuán)隊(duì)會(huì)議上，杭玉樺語氣堅(jiān)定地強(qiáng)調(diào)。
團(tuán)隊(duì)從誤差來源入手，分析上萬組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)，誤差主要來自環(huán)境光干擾、材料表面狀態(tài)差異、儀器噪聲。針對(duì)這些問題，他們提出“激光多維度檢測(cè)”創(chuàng)新理念：“只聽聲音分不清鋼琴和電子琴，既聽聲音又看按鍵就能精準(zhǔn)識(shí)別。我們要讓激光同時(shí)采集光譜、聲譜信號(hào)，用多維數(shù)據(jù)消除誤差?！?/font>
新挑戰(zhàn)隨之而來：不同材料的光譜、聲譜特征差異大，如何建立統(tǒng)一分析標(biāo)準(zhǔn)？杭玉樺提出大膽計(jì)劃——建立核電廠金屬材料數(shù)據(jù)庫：“就像醫(yī)生需要病歷庫才能準(zhǔn)確診斷，我們也要有‘材料病歷’?！?接下來三年，團(tuán)隊(duì)化身“數(shù)據(jù)礦工”，采集602種標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的光譜、聲譜數(shù)據(jù)，每種材料都在不同環(huán)境下反復(fù)測(cè)量。數(shù)據(jù)庫建成后，檢測(cè)精度實(shí)現(xiàn)“三連跳”：從85%提升到90%，再突破95%。
2024年，團(tuán)隊(duì)帶著這項(xiàng)激光多維度檢測(cè)技術(shù)，在第十八屆“振興杯”全國青年職業(yè)技能大賽中一舉斬獲金獎(jiǎng)。
如今，杭玉樺不僅專注于前沿科技研發(fā)，還常常鼓勵(lì)團(tuán)隊(duì)里的年輕人從一線實(shí)際需求中挖掘科研選題。深夜的中廣核蘇州院實(shí)驗(yàn)室里，那束始終明亮的激光，不僅照亮了實(shí)驗(yàn)臺(tái)，更藏著青年科研人對(duì)安全的執(zhí)著堅(jiān)守與對(duì)創(chuàng)新的滾燙熱忱。杭玉樺和他的團(tuán)隊(duì)，正以青春的銳氣與長久的堅(jiān)守，讓這束守護(hù)核電安全的“光”，在創(chuàng)新征途中越照越遠(yuǎn)。
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