第五章 研究
“嗯，含金量三個(gè)九?！?p> “老師，三個(gè)九是什么意思？”
“99.999?！?p> “這么高，太厲害了吧！”
“我們做實(shí)驗(yàn)，當(dāng)然要求高精度，要開(kāi)始實(shí)驗(yàn)了?！?p> 實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的師兄調(diào)整好激光的頻率與功率，按下開(kāi)關(guān)，預(yù)熱五分鐘后突然傳來(lái)“啪”的一聲。
肉眼可見(jiàn)，一道極為細(xì)小的激光穿透燒杯中的去離子水，打在金片上，甚至有美麗的火花在金片上綻放。
緊接著，大珠小珠落玉盤(pán)，清脆細(xì)密的啪啪聲不斷傳來(lái)，金片上連續(xù)有花火在燒杯水底綻放。
然而，五分鐘后，火花明顯減弱。
趙臨淵問(wèn)道，“張老師，激光的功率減弱了嗎？”
張勝?lài)@息一口氣，“我說(shuō)過(guò)了，這臺(tái)激光器是山海市各大學(xué)中第一臺(tái)高能激光器，這也意味著她的工作時(shí)間已經(jīng)很長(zhǎng)，四年了，能量衰減的厲害?！?p> 趙臨淵詫異地說(shuō)道，“張老師，幾十萬(wàn)的儀器只能用四年嗎？”
“當(dāng)然不是！”張勝說(shuō)道，“能量衰減是因?yàn)榧す庵C振腔、偏振膜、甚至反射鏡等高精密零件老化，需要替換，調(diào)整，但是如何調(diào)整是個(gè)問(wèn)題，請(qǐng)專(zhuān)家來(lái)是要花大價(jià)錢(qián)的，我們盡量自己調(diào)整，但效果嗎，你們也看到了，不夠持久?！?p> “老師，請(qǐng)一次專(zhuān)家多少錢(qián)？”
“少則幾千，多則數(shù)萬(wàn)。問(wèn)題是專(zhuān)家也無(wú)法一次解決，這是個(gè)細(xì)水長(zhǎng)流的支出?！?p> 師兄和師姐開(kāi)始拆激光器了，張勝帶著趙臨淵繼續(xù)觀看。外殼被拆掉后，露出里面兩個(gè)諧振腔，師兄和師姐將諧振腔拿出來(lái)，除塵后用校準(zhǔn)器校準(zhǔn)安裝。將反射鏡片取下來(lái)，除塵，后再安裝回去，校準(zhǔn)光線路徑。
一層層拆開(kāi)，校準(zhǔn)，除塵，安裝。一切調(diào)整完畢，再次開(kāi)機(jī)，激光能量果然重新開(kāi)始啪啪，但五分鐘后又罷工了。
“行了，今天就到這吧?！?p> “張老師，我有個(gè)想法，應(yīng)該可以提高一些功率?！?p> “喔，你說(shuō)說(shuō)看”，張勝本就看好趙臨淵，聽(tīng)到他的話也想知道這個(gè)學(xué)生是不是能夠帶來(lái)不一樣的思考。
“去掉反射鏡”，趙臨淵說(shuō)道，“反射鏡片的時(shí)間長(zhǎng)了，鏡片有磨損，會(huì)降低反射率，鏡片的安裝位置和角度也會(huì)影響反射率，這些最終都會(huì)降低激光功率，所以，去掉反射鏡片，讓激光直接轟擊到金片上。”
“激光的初始路徑是水平的，如果去掉反射片，怎么樣讓她的路徑變?yōu)樨Q直呢？”
“不需要豎直，換一個(gè)大燒杯，將燒杯傾斜放置就可以。當(dāng)然，需要對(duì)燒杯的底部進(jìn)行特殊處理，產(chǎn)生一個(gè)放置金片的凹槽。我覺(jué)得，特殊燒杯的成本比反射鏡片要低得多?！?p> “好”，張勝稱(chēng)贊道，“這個(gè)想法很好，我們搞科研，就需要大膽設(shè)想，小心求證。臨淵啊，我更加希望你能來(lái)我的實(shí)驗(yàn)室了?！?p> “張老師，我開(kāi)學(xué)后才是大三，真的行嗎？”
“我說(shuō)行就行”，張勝說(shuō)道，“你的情況我已經(jīng)了解，只要你同意來(lái)我這里，我立刻給你發(fā)補(bǔ)助，解決你的后顧之憂?！?p> “我說(shuō)老張，你也太不地道了”，這時(shí)一個(gè)聲音從門(mén)外響起，一人走進(jìn)觀察室，原來(lái)是隔壁太赫茲實(shí)驗(yàn)室的顧艷，四十多歲的年紀(jì)，風(fēng)華正茂，成熟女人的魅力晃得趙臨淵眼睛挪不開(kāi)。
“臨淵同學(xué)，我們太赫茲實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)在承擔(dān)國(guó)家級(jí)通信課題研究，有沒(méi)有興趣？”顧艷開(kāi)門(mén)見(jiàn)山地說(shuō)道，她剛才在門(mén)口已經(jīng)聽(tīng)到了張勝和趙臨淵的談話。
太赫茲是0.1~10THz的電磁輻射，頻率上位于毫米波和紅外線之間，能量上處于電子和光子之間，既不完全適合用光學(xué)理論來(lái)處理，也不完全適合微波的理論來(lái)研究。
太赫茲的頻段比現(xiàn)有微波通信要高出l~4個(gè)數(shù)量級(jí)，這也就意味著它可以承載更大的信息量，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，利用太赫茲無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸高清影像資料只在彈指一揮間。而且，太赫茲波束可以在大風(fēng)、沙塵以及濃煙等惡劣的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下以極高的帶寬進(jìn)行定向、高保密甚至明碼軍事通信。
“顧老師，凡事總得有個(gè)先來(lái)后到吧”，張勝不滿地說(shuō)道，“你這樣橫刀奪愛(ài)可不是君子所為?！?p> “張老師，我當(dāng)然不是君子，我是女人”，顧艷笑道，“臨淵同學(xué)，我們實(shí)驗(yàn)室的太赫茲通信與華科院合作，你本科畢業(yè)后可以選擇華科院的直博，怎么樣？考慮一下？”
“謝謝顧老師”，趙臨淵想了想，“我可以先在張老師的實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)一段時(shí)間再去您的實(shí)驗(yàn)室嗎？”
小孩子才做選擇，我全都要，這就是趙臨淵現(xiàn)在的想法，不過(guò)時(shí)間上得有個(gè)先后。
“可以，不過(guò)張老師的實(shí)驗(yàn)室可是好進(jìn)不好出啊”，顧艷說(shuō)道，張勝的實(shí)驗(yàn)室其實(shí)是嚴(yán)進(jìn)嚴(yán)出，不僅畢業(yè)不容易，進(jìn)來(lái)也需要大力氣，趙臨淵屬于特殊待遇。
張勝哈哈一笑，“別聽(tīng)顧老師危言聳聽(tīng)，我的實(shí)驗(yàn)室也沒(méi)那么嚴(yán)苛，不過(guò)是要求SCI 3.0以上而已，不難辦到?！?p> SCI 3.0，已經(jīng)可以滿足博士畢業(yè)要求，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高過(guò)普通碩士研究生的畢業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，張勝對(duì)學(xué)生的嚴(yán)格要求可見(jiàn)一斑。
趙臨淵不是很在乎，不管是普通期刊，還是影響因子3.0以上的核心期刊，對(duì)他來(lái)說(shuō)差別并不大，“我會(huì)努力的，張老師，如果我滿足了SCI 3.0以上，是不是就可以去顧老師的實(shí)驗(yàn)室？”
“好”，張勝說(shuō)實(shí)話并不懷疑趙臨淵能夠滿足條件，但至少也得是兩年以后，“如果你能在兩年以內(nèi)滿足這個(gè)條件，我就同意你去顧老師的實(shí)驗(yàn)室，而且，你也仍然是激光實(shí)驗(yàn)室的學(xué)生?！?p> “臨淵同學(xué)，你好像很有信心”，女人的直覺(jué)，顧艷覺(jué)得趙臨淵不像是隨便說(shuō)說(shuō)。
“其實(shí)，大三和大四的課程我已經(jīng)自學(xué)完了”，趙臨淵平靜地說(shuō)出讓人震驚的話，“我想把兩個(gè)實(shí)驗(yàn)室的項(xiàng)目當(dāng)成我接下來(lái)兩年的學(xué)習(xí)內(nèi)容。”
“你說(shuō)大三和大四的課程已經(jīng)自學(xué)完了？”張勝不敢相信，“包括電動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)嗎？”
“包括。”
“那你說(shuō)一下什么是墑增？”張勝考校道。
熱力學(xué)可不僅僅是高中學(xué)過(guò)的熱量的概念，包括很多復(fù)雜的知識(shí)點(diǎn)，即使有老師的講解，每年也有不少同學(xué)在掛科的邊緣徘徊。
“熵是系統(tǒng)的熱力學(xué)參量，它代表了系統(tǒng)中不可用的能量。熵增過(guò)程是一個(gè)自發(fā)的由有序向無(wú)序發(fā)展的過(guò)程，熵增加，系統(tǒng)的總能量不變，但其中可用部分減少。墑增原理表示：孤立系統(tǒng)的熵不會(huì)減少，也就是說(shuō)，對(duì)于孤立系統(tǒng)，從有序向無(wú)序的轉(zhuǎn)變是不可逆的過(guò)程?！?p> 見(jiàn)趙臨淵順利回答了張勝的問(wèn)題，顧艷對(duì)趙臨淵更加感興趣了，“臨淵同學(xué)，那你覺(jué)得太赫茲通信的缺陷是什么？”
趙臨淵腦海中閃過(guò)太赫茲的概念，隨即回答，“與4G信號(hào)相比，5G信號(hào)衰減快，與5G信號(hào)相比，太赫茲信號(hào)在空氣中傳播時(shí)衰減會(huì)更嚴(yán)重，傳輸距離會(huì)更短?！?p> “很好”，顧艷開(kāi)心地說(shuō)道，“這些可不是物理學(xué)的知識(shí)，你怎么知道的？”
“通信的基礎(chǔ)是電磁波，這些基本原理電動(dòng)力學(xué)中都有?！?p> 張勝和顧艷對(duì)視一眼，兩人都被趙臨淵震撼了，畢竟他們二人之前也做不到自學(xué)物理天書(shū)的程度。
“顧老師，您覺(jué)得呢？”
“如果臨淵同學(xué)能夠滿足你的要求，我們實(shí)驗(yàn)室隨時(shí)歡迎臨淵同學(xué)”，兩年的SCI 3.0，足以說(shuō)明趙臨淵的科研天賦，顧艷當(dāng)然愿意吸收趙臨淵到實(shí)驗(yàn)室。
“好”，張勝說(shuō)道，“臨淵，我和顧老師的意見(jiàn)你已經(jīng)知道了，你覺(jué)得怎么樣？”
“謝謝兩位老師愿意給我機(jī)會(huì)”，趙臨淵說(shuō)道，“我會(huì)好好努力的?！?p> “好，你先回去吧，明天到實(shí)驗(yàn)室來(lái)報(bào)到”，張勝攆人了，難得有和顧老師單獨(dú)聊天的機(jī)會(huì)，必須好好珍惜。
與兩位老師再見(jiàn)后，趙臨淵離開(kāi)實(shí)驗(yàn)樓。之所以答應(yīng)兩位老師，一方面是因?yàn)榇笕痛笏牡恼n程已經(jīng)學(xué)完，另一方面是因?yàn)榭蒲行枰脚_(tái)，比如激光器、TEM等昂貴的儀器，不是當(dāng)下的自己可以購(gòu)買(mǎi)的。
第二天，上課時(shí)間，趙臨淵悶頭看書(shū)，《激光器的原理與構(gòu)造》。
激光的產(chǎn)生依靠的是電子在不同能級(jí)之間躍遷時(shí)釋放出光子，利用諧振腔不斷產(chǎn)生相同頻率和方向的光子。
但是，當(dāng)前激光器的功率依然較低，趙臨淵的腦海中有一種新型諧振腔，利用實(shí)驗(yàn)室的平臺(tái)，趙臨淵有信心可以將這種新型諧振腔研制出來(lái)，屆時(shí)激光功率將可以翻倍。
大學(xué)更看重學(xué)生的自律，老師們不會(huì)像中學(xué)老師一般把學(xué)生們當(dāng)孩子管理，上課不聽(tīng)講，考試掛科害的是自己，自己的人生要學(xué)會(huì)自己負(fù)責(zé)。
對(duì)于趙臨淵這種上課看書(shū)不聽(tīng)講的，老師一般也不會(huì)在意。
放學(xué)后，趙臨淵立刻到實(shí)驗(yàn)室報(bào)道，向張老師申請(qǐng)他的研究方向，“諧振腔的改進(jìn)與激光功率的提高”。
“這個(gè)方向偏基礎(chǔ)，基礎(chǔ)研究不是那么容易的”，張勝提醒道，“你確定想要研究這個(gè)嗎？”
“張老師，上次看過(guò)釔鋁石榴石激光器后我就有了這個(gè)想法，我想研究提高激光器的功率”，趙臨淵說(shuō)道。
“可以，那臺(tái)激光器以后就由你負(fù)責(zé)維護(hù)”，張勝對(duì)學(xué)生采用的是放養(yǎng)加支持的態(tài)度。只要大方向沒(méi)有問(wèn)題，他鼓勵(lì)學(xué)生們有新想法，也因?yàn)檫@個(gè)原因，他的很多學(xué)生都在某一方面成為小專(zhuān)家。