几天后,秋高气爽。
五院主楼的一间办公室里,钱院长正在审阅‘东方红二号’卫星太阳能电池板的三次实验报告。报告显示,由化工集团负责研制的二代太阳能电池,光电转化效率提升至10%以上,批间差异控制在±0.3%以内。
他眉头渐渐舒展,拿起红笔在报告上写下‘通过’二字。
秘书敲门进来:“钱院长,化工集团郝总经理来了,说是关于高纯硅材料的事。”
“请他进来。”钱院长脸上闪过一丝异色,放下报告,起身相迎。
因着天气凉了的缘故,今天的郝仁穿着格外正式。一身深灰色中山装,手里提着黑色公文包,脸上带着他惯有的笑容。
“钱院长,打扰了。”甫一进门,郝仁主动伸出右手。
见状,钱院长同样伸出右手:“哎,你能来我这里,我高兴还来不及呐!哪有什么打扰不打扰的?来来来,快请坐!”
说话间,两人先后落座。
秘书沏好茶,轻轻带上了门。
对于郝仁的突然到访,钱院长明显是有些诧异的,但也仅限于诧异:“郝总经理,你来的正好。就在刚刚,我还在看二代太阳能电池的实验报告。”
“通过了?”郝仁笑着问道。
钱院长点点头:“通过了!不得不说,你们的研发效率是真高啊。前前后后加起来……这才几个月的时间吧?”
“国防任务,耽误不得。”郝仁淡淡的回了一句,“我们集团下属的锦州石英玻璃厂,一直在为科学院的光学仪器提供高纯石英。他们的气相沉积工艺,现在能把二氧化硅的纯度做到99.999%,也就是五个九。”
“这个水平,和国际上比怎么样?”
“美国贝尔实验室去年公布的资料,他们能做到六个九,也就是99.9999%。我们差一个数量级。”郝仁坦诚地说,“差的那一点,主要在金属杂质含量上,特别是铁、铜、镍这些过渡金属。”
钱院长点点头:“以我们现有的工业基础,能做到五个九已经很了不起了。”
“是的,为了达到这个纯度,我们改造了电弧熔炼炉,设计了多级化学气相沉积纯化流程。”郝仁打开公文包,取出一份装订整齐的实验报告,“钱院长,我今天过来的主要目的,是由于在提纯实验中发现的一些……奇怪的现象。”
奇怪?
能被这位郝总经理称之为‘奇怪’的现象……
钱院长的注意力瞬间被这个词抓住了。
郝仁翻到第十七页,上面是手绘的图表和密密麻麻的记录数据:“您看这里……这是光透过率测试。我们将不同纯度的二氧化硅熔融拉制成直径一毫米的玻璃棒,切割成十厘米长的样品,用分光光度计测量从紫外到近红外波段的透光性。”
钱院长戴上眼镜,仔细地看。
图表上,低纯度样品的曲线很快衰减,但标记为“S-5N-07”的样品——纯度最高的那个——曲线平缓得令人吃惊。
“在可见光波段,这块样品的透光率超过92%。更关键的是——”郝仁翻到下一页,“我们做了一个非标准的延伸实验。把玻璃棒弯成U形,一端用汞灯光源照射,另一端用光电倍增管接收。理论上,光在弯曲处会大量泄漏,但实测数据显示……”
“在曲率半径五厘米的弯折处,依然有31%的光强被传到了另一端。”
看到图表上的那个数字,钱院长几乎要喊一声不可能。
但他随即反应过来,谨慎地表示道:“按照经典几何光学,光在玻璃-空气界面会发生全反射,但这么小的曲率半径,入射角条件很难满足,光应该早就从侧面逸散了。”
“我们最初也这么想。”郝仁偷偷瞄了眼对方,轻声说道,“所以重复了九次实验,结果一致。然后我们怀疑是玻璃棒表面的散射光干扰,就在暗室里做了实验,给玻璃棒涂上黑漆,只留输入端和输出端——但最终结果不变。”
听到郝仁的这番话,钱院长站起身来。
他眉头紧紧皱起,在办公室里来回踱步。清晨的阳光照在他的金属镜架上,反射出细碎的光点。这个简单的现象,恍惚间触动了他的直觉。
“样品还在吗?”他停下脚步问道。
“带来了。”郝仁从公文包底层取出一个木盒,里面用衬垫固定着三根晶莹剔透的玻璃棒,每根约铅笔粗细,十厘米长。
其中一根,被弯成了优雅的U形。
钱院长小心地拿起那根U形棒,对着窗户。光线透过玻璃,在棒体内流转,弯曲处能看到光迹的微妙转向,像被无形的手指引导着。
“材料内部的缺陷密度是多少?”
“用电子显微镜观测,平均每立方厘米少于100个缺陷,主要是微小的气泡和杂质点。这比普通光学玻璃好两个数量级。”
“你们怎么看?”
“我们认为,正是极高的纯度和极低的缺陷,减少了光的散射损失,让光能在弯曲结构中‘多走一段路’。”
钱院长将玻璃棒放回盒子,眼睛却继续盯着它看。
而郝仁则是捧起茶杯,不急不缓地抿着茶水。窗外,五院的白杨树叶已开始泛黄,隐隐起了萧瑟之意。
“郝总经理,你刚才提到,这个发现是‘意外’?”钱院长似乎只是好奇。
郝仁笑了笑:“坦白说,是为了出口创汇。高纯石英是半导体工业的基础原料,在国际市场上价格一直居高不下。如果我们能扩大生产,在满足国内需求的前提下,还能出口创汇……所以,测试透光率只是材料表征的常规项目。”
“弯曲实验属于非常规范畴吧?”钱院长又问。
郝仁耸了耸肩:“科学嘛,应当充分允许好奇心的存在。那是一个年轻技术员的‘玩闹’,他把玻璃棒弯折,说想看看‘光能不能拐弯’。”
“科学往往始于玩闹。”钱院长也笑了,“爱因斯坦说,想象力比知识更重要。这个年轻人,有没有想过光为什么会拐弯?”