潘君骅:一生追光

辽东信息港 刘 欣2019-08-18 21:27:21
浏览

1960年8月,潘君骅回到长春光机所,立即参与到了60厘米中间试验望远镜的研制中,为216工程的设计方案积累了宝贵经验。

潘君骅在光学领域孜孜以求六十载,为我国光学事业贡献了毕生心力。耄耋之年,他还在用一身学识为我国光学领域培养优秀人才。

推公式不是科研的全部,必须动手去试

潘君骅将其毕生所学和科研心得汇总于1994年出版的《光学非球面设计、加工与检验》。该书对非球面光学系统做了科学的分类,各个章节举的例子都是他在实际工作中主持或是作为重要成员参与的项目,对于从事传统光学非球面设计、加工和检验工作的人来说,这本书就像一本工具书,遇到的问题都能在这本书里面找到解决方案。他一生追光,自己也宛如一束光,照亮了在光学领域前行的后来者。

杨晓飞是苏州大学光电科学与工程学院的一名教师。2016年,杨晓飞承接了国内一家光机所的一块离轴抛物面,在加工过程中,出现了类似莫尔条纹的现象,导致激光相位干涉仪没有办法测出离轴抛物面的面型值,项目也迟迟无法推进。一筹莫展的杨晓飞找到潘君骅,潘君骅告诉他,这是细光束成像,在焦点位置,有许多杂散光点,这些光参与了干涉,只要在焦点位置做空间滤波,就可解决问题。胡建军立刻做了一个小孔,放在焦点处,瞬间干涉条纹变好,没有了莫尔条纹的现象。“潘老师习惯用简单的办法去解决高深的难题,这才是真正的创新。”杨晓飞说。

记者眼前这位89岁的老人,一生都在“追光”。他积极倡导和实施我国光学系统采用非球面技术;他为我国研制大型光学设备发明了一套重要的光学加工和检测技术,解决了各种光学非球面加工的关键技术难题;他建立了我国大型靶场光学测试仪器的光学技术基础;他把自己的非球面技术“绝活”向学生和同行们倾囊相授,推动我国光学加工和测试迈向世界先进行列。

 

 

潘君骅的论文题目是《大望远镜二次凸面镜的检验》。这是一个中规中矩的选题,基本上只要埋头苦干、进行大量计算就能完成。潘君骅在按部就班的计算过程中,不禁思考:还有什么方法可以检验凸面镜?他将反射检验的补偿原理应用到凸面镜的检验中,从而找到了一个比Hindle方法更有优越性的检验方法。这个大望远镜二次凸面副镜新的检验方法,被苏联方面称之为“潘氏法”,实际应用于苏联6米望远镜和我国60厘米望远镜及2.16米天文望远镜的副镜检验。

1975年,中国科学院再次启动2.16米口径的大型望远镜研制任务,并成立了216工程领导小组,潘君骅担任技术总体组组长。“困难不怕,怕的是没有求真务实的态度。”潘君骅说。凭着他严谨、细致、踏实的科研精神,项目中出现的几百个大大小小的问题,都得以妥善解决。

 

2.16米光学天文望远镜是我国自行研制的、当时远东地区口径最大的光学望远镜,被誉为中国天文学界的“一座丰碑”,该项目获1998年国家科技进步一等奖。大奖的背后是潘君骅十几年潜心科研的艰辛和汗水——从第二次启动研制开始到1989年试观测,2.16米天文望远镜的研制花了整整15年。

1956年,潘君骅接受单位安排到苏联留学,师从苏联著名天文光学专家马克苏托夫。由于潘君骅本科学的是机械,光学只是业余水平,所以他学习更加刻苦。第一年,要求研究生完成哲学、俄语和两门专业课共四门课程,其中哲学和俄语都要到城里的苏联科学院院部去上课,每周两三次。经过努力,他的四门课程都得了满分。他当时的想法很单纯:“总想着不能给国家丢脸,回国后能够学以致用。”

 

 

 

回忆起当年的求学经历,潘君骅说,自己一边强烈感受着“独在异乡为异客”的孤独,一边如饥似渴地在光学世界里遨游。20世纪60年代初,他找苏联普尔科沃天文台要一种普通的小仪器——刀口仪的图纸,但是遭到了拒绝。他默默记在心里,回国后自己设计研制。这件事给潘君骅留下了深刻印象,也促使他更加刻苦学习。

 

 

“在应用光学领域,光学设计、检验、加工密不可分,三者沟通好,好多技术问题容易解决。不管侧重于哪方面做研究,对这三个方面都要有所了解。”潘君骅经常这样对学生们说。学生们都知道,在苏联学习期间养成的磨镜子的习惯,成了潘君骅一生的爱好。受他的影响,苏州大学光学科学与工程学院的老师培养研究生,都倡导做一个有工程概念的光学研究者,从设计到制备工艺以及测试,必须全程参与并完成。

 

 

和杨晓飞一样,苏大光电科学与工程学院的老师和研究生们是潘君骅办公室里的“常客”。遇到实验过程中难以解决的问题,潘君骅总是不厌其烦地给他们点拨研究方向。也因此,老师们对他那本从大学开始记录的笔记本充满了好奇,似乎,这个笔记本就是一个取之不尽、用之不竭的能够解决各种问题的宝库。

2.16米天文望远镜在出厂前,先要在厂内安装一次,要求能打开天窗做观测。但是老厂房没有天窗,如何观测?按照原计划要造专用厂房,后因经费问题要等时间,“做技术最怕拖延时间,坐等造厂房,工作就得停顿下来,后果十分严重。”潘君骅找来装配厂房的图纸,发现高层采光用的玻璃窗有两米口径,如果窗框不动,卸掉玻璃,这个区间可以满足观测的要求,这令他大喜过望。

 

马克苏托夫对潘君骅的指导方式主要是每周一次答疑。有一次,马克苏托夫讲述他新近推导的一个公式,潘君骅抱着学习的心态也推导了一遍,结果发现有一点小错误并对公式做了修正,并实事求是地告诉了导师。正好,马克苏托夫自己在用这个公式时也发现总不能一次到位,他用潘君骅修改的公式非常顺利地一次解决问题。他对研究生们说,“你们只知道听,听过就算了,应该像潘这样……”

高色散高信噪比光谱是当代天体物理的重要前沿研究领域之一,潘君骅带领团队用7年时间研制成功,这是我国首次研制的一台利用阶梯光栅大定向角、高级次、结合高色散和高光效的大型天文光谱仪,成为近代天体物理研究极其重要的工具。

在光学世界遨游,只为回国后能学以致用

 

 

 

 

清晨,苏州大学逸夫楼披着柔和的霞光,潘君骅斜挎着小包准点出现在楼前。他是我国著名的应用光学专家、中国工程院院士,2000年至今返聘到苏州大学光电科学与工程学院工作。今年5月,中科院紫金山天文台小行星命名委员会发来贺电,祝贺国际编号为216331号小行星被命名为“潘君骅星”。发现这颗“潘君骅星”的近地天体望远镜,正是由于他的技术支持才得以完成。