Jiang Lan, nascut el 1972, és natural de Zigong, província de Sichuan. És un dels primers professors de càtedra de l'Institut Tecnològic de Pequín i fa temps que es dedica a la investigació de la fabricació de làser de femtosegons i és un dels principals líders acadèmics en el camp de la fabricació de làser a la Xina. Va rebre el segon premi del National Natural Science Award i el He Liang He Li Science and Technology Innovation Award, etc. El maig de 2023 va rebre el Tercer Premi Nacional d'Innovació i el novembre de 2023 va ser elegit acadèmic. de l'Acadèmia Xinesa de Ciències.
1 femtosegon és una bilió de segon. L'energia d'un pols làser es comprimeix en uns quants femtosegons i s'allibera a una velocitat molt alta, i la seva potència màxima es pot augmentar milions de milers de milions de vegades, cosa que teòricament pot processar qualsevol material sòlid. Làser femtosegon, aquest "ganivet lleuger súper fort i ultra ràpid" indestructible, té unes perspectives d'aplicació àmplies.
Centrant-se en la investigació de fabricació de làser de femtosegon durant més de 20 anys, l'equip de Jiang Lan va adonar-se d'una sèrie d'avenços importants, va prendre el lideratge en escriure una sèrie de plans importants en la direcció de la fabricació de làser, per promoure el primer esglaó de la Xina en l'àmbit internacional. .
La primera predicció de la forma del processament làser de femtosegons
Amb tan poc temps i tanta energia, com s'utilitzarà el làser de femtosegons? Encara que hi ha molts avantatges a nivell teòric, però durant molt de temps, les aplicacions de fabricació de làser de femtosegon es mantenen a nivell conceptual.
Des del concepte fins a l'aplicació, on és la dificultat de la fabricació de làser de femtosegons? Jiang Lan va presentar, la teoria clàssica és difícil de predir la forma del processament làser femtosegon, mecanisme de processament també és difícil de descriure, aquest és l'equip de més de 20 anys d'investigació per estudiar el dilema que s'enfronta.
"Cal obrir el làser de femtosegons i la interacció del material 'caixa negra', per tal d'entendre completament el mecanisme de processament del làser de femtosegons". Jiang Lan va dir.
Quan es processa amb làser de femtosegons, les propietats transitòries locals del material canviaran dràsticament, per tal d'explorar aquest canvi, Jiang Lan i el seu equip han establert un model quàntic de plasma per predir per primera vegada la forma del processament làser de femtosegons i han predit amb èxit. una sèrie d'efectes anòmals importants. Inicialment, la comunitat acadèmica es mostrava escèptica, però a mesura que els principals supòsits i prediccions del model proposat per Jiang Lan es van verificar àmpliament arreu del món, els resultats de la investigació van anar guanyant reconeixement gradualment.
Després de verificar el model, encara hi ha una necessitat d'observacions intuïtives per donar suport als resultats, és a dir, "filmar" el procés de fabricació del làser de femtosegons. A causa de la tecnologia d'observació tradicional té una perspectiva única, i encara és una imatge bidimensional, no es pot capturar la informació multidimensional implicada en el procés de processament làser de femtosegons. Jiang Lan va dirigir l'equip a desenvolupar un sistema de càmeres contínues ultraràpides quasi tridimensionals a escala creuada, que per primera vegada va realitzar una observació panoràmica a 15 escales de temps en el procés d'interacció làser-material femtosegon.
Amb una sèrie de resultats originals, Jiang Lan s'ha convertit en un líder en el camp de la investigació de fabricació de làser de femtosegons. De fet, durant el seu treball postdoctoral, Jiang Lan va començar a investigar sobre la fabricació de làser de femtosegon. En aquell moment, no hi havia equip làser femtosegon, finançament del projecte i laboratori, només confiant en un ordinador, Jiang Lan va començar una exploració difícil.
La fabricació làser de femtosegons implica múltiples disciplines com la mecànica, la física, l'òptica, els materials, la química, etc. Per als camps desconeguts, Jiang Lan va aconseguir avenços en moltes disciplines diferents de la mecànica mitjançant l'autoestudi o consultant experts rellevants, que també van establir les bases per la propera investigació.
Les característiques dels làsers femtosegons condueixen a una baixa eficiència de processament, una baixa relació profunditat-diàmetre i una precisió de processament pitjor que el límit de difracció. Un altre obstacle a superar és trobar una manera de regular el procés de fabricació dels làsers de femtosegons.
Basant-se en la seva predicció del model, Jiang Lan va ser pioner en un nou principi i mètode de fabricació de control dinàmic electrònic, aconseguint així el control dels resultats del processament.
Jiang Lan va dirigir l'equip a verificar mentre palpava i, finalment, basant-se en el nou principi de regulació dinàmica electrònica, l'eficiència del processament s'ha augmentat 56 vegades, la relació profunditat-diàmetre s'ha augmentat 260 vegades, de manera que el precisió de processament repetible fins a 1/14 de la longitud d'ona i així successivament.
"Qualsevol tecnologia de processament més avançada, si només es queda en paper, no pot aconseguir un bon desenvolupament d'aplicacions". Jiang Lan va dir.
Basant-se en els nous principis i mètodes de regulació dinàmica electrònica, Jiang Lan va dirigir l'equip a trencar una sèrie de colls d'ampolla en la fabricació de microfabricacions complexes tridimensionals de materials difícils de mecanitzar un darrere l'altre, va inventar noves tecnologies com l'electrònica. La regulació dinàmica dels forats de control, el tall, l'anivellament i el gravat, va desenvolupar una sèrie de nous equips i va prendre el lideratge en la realització de les principals aplicacions d'enginyeria de la fabricació de làser femtosegon i aplicacions industrials a gran escala.
"El conegut tall en forma de pantalla completa del telèfon mòbil i altres tecnologies també són una de les tecnologies en què ens centrem". Jiang Lan va introduir, l'aplicació de nous principis de fabricació de modulació dinàmica electrònica, noves tecnologies, l'equip i l'empresa van desenvolupar conjuntament un equip de tall / forat de modulació dinàmica electrònica làser de femtosegon, el rendiment del nivell global líder internacional.
Tecnologia de laboratori per a aplicacions industrials, tot i que el camí tecnològic és clar, però encara cal tenir en compte el cost, la practicitat i altres limitacions. Amb aquesta finalitat, l'equip de Jiang Lan, juntament amb empreses associades, verifica repetidament el procés i ajusta els paràmetres. "Sovint remullat al laboratori, de vegades per perfeccionar una determinada actuació, abans i després d'un any sencer de feina intensa". El membre de l'equip de Jiang Lan, Hu Jie, professor de l'Institut Tecnològic de Beijing, va recordar.
Abordar el processament d'alta qualitat de materials compostos, preparar nous materials i nous dispositius i desenvolupar equips de fabricació d'alta precisió ...... Avui dia, l'equip de Jiang Lan, amb el seu treball original i d'alta qualitat, segueix obrint el escenaris d'aplicació de la fabricació làser. "La investigació científica, hem de fer un treball realment valuós, fer una investigació científica" a la part superior del cel ", no collir fruita verda". Els requisits de Jiang Lan per als professors i estudiants de l'equip s'han convertit en part de la cultura de l'equip.
Fa anys, la fabricació làser era només una branca terciària del camp de l'enginyeria mecànica, sense suport sistemàtic dels departaments relacionats. Hi havia pocs investigadors, poc finançament per a la recerca, petita escala industrial i la bretxa era evident en comparació amb el nivell avançat del món.
Jiang Lan es va adonar que per posar-se al dia, confiar només en un o dos equips no funcionarà, "per fer que la disciplina sigui més gran i més forta, hem d'unir la comunitat de recerca científica i la indústria junts i treballar junts".
El 2008, la Fundació Nacional de Ciències Naturals de la Xina va enumerar el camp dels feixos d'alta energia i la fabricació de camps energètics especials com a direcció prioritària de suport, la fabricació làser n'és un aspecte important i Jiang Lan com a responsable del camp. . Sota la guia d'antics estudiosos, Jiang Lan ha dirigit la redacció de dues parts de la planificació del feix d'alta energia i l'àrea del camp d'energia especial del Comitè del Fons en 12 anys, i en el camp de la fabricació de làser, ha aconseguit certs resultats teòrics.
Jiang Lan va dirigir el grup d'experts a invertir molt de temps i energia per resoldre els taulers curts de la cadena industrial i preparar el pla de desenvolupament de la indústria, per tal de promoure els programes nacionals o ministerials de ciència i tecnologia en el camp del làser. fabricació. Ha pres el lideratge de la redacció de 12 plans nacionals de desenvolupament científic i tecnològic a mitjà i llarg termini per a la fabricació de làser i altres direccions, així com plans ministerials quinquenals de ciència i tecnologia del Ministeri de Ciència i Tecnologia i la Comissió de la Fundació.
Entre ells, el programa clau nacional d'investigació i desenvolupament "13è Pla quinquennal" - "fabricació additiva i fabricació làser", la justificació del projecte va trigar dos anys i mig. "En aquell moment, jo i els membres del grup d'experts sovint treballem i discutim fins a primera hora del matí". Jiang Lan recorda.
Més de 30 discussions temàtiques, visites de recerca a més de 70 empreses, escrivint milions de paraules de materials d'argumentació ...... Jiang Lan i el grup d'experts per anar tot. Després, l'accés especial al "14è Pla quinquennal" de suport rodant, es converteix en l'únic camp de fabricació "construir un tauler llarg" d'especialitats clau nacionals.
Centenars d'institucions de recerca científica, milers d'empreses dedicades a la investigació relacionada amb la fabricació de làser, tenim diferents coneixements, interès, com reunir a tothom? "Jiang Lan sempre ha estat al país, la posició de desenvolupament de la indústria per preparar el pla i va obtenir el reconeixement de tothom". Va dir un expert del sector.
"A l'era de la gran ciència, el desenvolupament de la tecnologia no pot dependre d'esforços individuals". Jiang Lan va dir que encara queden molts problemes per resoldre en el camp de la fabricació de làser, l'equip es basarà en els "quatre orientats", unit amb la indústria, l'acadèmia i la investigació de la força d'atac, i s'esforçarà per fer les contribucions degudes. al país fabricant, educació i ciència i tecnologia.
